پروانه تیتانیوم یک جزء دوار ساخته شده از تیتانیوم یا آلیاژ تیتانیوم است که به طور گسترده در پمپ های گریز از مرکز، کمپرسورها، توربوماشین آلات و سایر تجهیزات، با استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، وزن سبک و عملکرد عالی در دمای بالا- استفاده می شود.
ویژگی های اصلی پروانه های تیتانیوم: استحکام ویژه بالا → نسبت استحکام به وزن آلیاژ تیتانیوم بسیار بالا است، استحکام کششی آلیاژ تیتانیوم می تواند به بیش از 800 مگا پاسکال برسد که نیازهای نسبت فشار بالا و شرایط کاری با سرعت بالا را برآورده می کند و برای کاربردهایی که نیاز به کاهش وزن با حفظ استحکام دارند (مانند موتورهای هوا) مناسب است. مقاومت در برابر خوردگی← تیتانیوم در هوای مرطوب، آب دریا، محیط کلرید و انواع اسیدها و قلیایی ها مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی نشان می دهد و در برابر محیط های خورنده مانند آب دریا، اسید قوی و قلیایی قوی مقاومت عالی نشان می دهد و برای صنایع شیمیایی، نمک زدایی آب دریا و سایر زمینه ها مناسب است. مقاومت در برابر درجه حرارت بالا → برخی از آلیاژهای تیتانیوم می توانند برای مدت طولانی در دمای 500 درجه کار کنند، مناسب برای محیط های{3}}در دمای بالا مانند موتورهای هوا. عملکرد خستگی خوب است → پروانه تیتانیوم دارای عمر خستگی طولانی تحت بارهای متناوب است. چگالی کم-چگالی → حدود 4.5 گرم بر سانتیمتر مربع است، که حدود 60 درصد سبکتر از فولاد است، اما استحکام نزدیک یا حتی بیشتر از برخی فولادهای با استحکام بالا است.
برنامه های کاربردی:
هوافضا: پره های کمپرسور موتورهای هوا، روتورهای فن (به عنوان مثال، جت های جنگنده F-22، موتورهای بوئینگ 787)
صنایع دریایی: رانشگرهای دریایی، پروانه های پمپ آب دریا (مقاومت در برابر خوردگی آب دریا)
تجهیزات شیمیایی: پروانه های کمپرسور گریز از مرکز برای انتقال گازها یا مایعات خورنده
دستگاه های پزشکی: دستگاه های قابل کاشت مانند پمپ های قلب مصنوعی (زیست سازگاری خوب)
صنعت انرژی: توربین های بخار تولید انرژی زمین گرمایی، کمپرسورهای هوا سلول سوختی هیدروژنی
فرآیند ساخت پروانه های تیتانیوم نیاز به ترکیب ویژگی های مواد با الزامات ساختاری پیچیده دارد و روش های اصلی عبارتند از: ریخته گری سرمایه گذاری → فرآیند: با استفاده از هسته قالب گرافیتی یا سرامیکی، ریخته گری و قالب گیری با ذوب خلاء، مناسب برای تیغه های منحنی پیچیده (مانند پروانه های هوانوردی). پارامترهای کلیدی: دمای قالب باید در 110-130 درجه کنترل شود و در هنگام ریختن با گاز آرگون محافظت شود تا از اکسیداسیون جلوگیری شود. پس از{12}}درمان: برای از بین بردن عیوب، بازپخت خلاء (750-800 درجه) و پرس ایزواستاتیک گرم (103 مگا پاسکال، 920 درجه) مورد نیاز است. فرآیند آهنگری ← انتخاب مواد: انتخاب ترجیحی آلیاژ تیتانیوم آهنگری Gr.5 تخلخل، انقباض و سایر عیوب را در مقایسه با ریخته گری Gr.5 کاهش می دهد و بازده را تا حدود 50% افزایش می دهد. طراحی سازه: تیغههای خمشی پشت{17} و مقاطع با مقاومت برابر برای بهینهسازی عملکرد هیدرودینامیکی استفاده میشوند. تولید افزودنی و ماشینکاری CNC ← چاپ سه بعدی: مدل های رزین از طریق فناوری قالب گیری نوری ساخته می شوند که با دوغاب دوغاب سرامیکی ترکیب می شوند تا پوسته قالب گیری شده را تشکیل دهند که برای سفارشی سازی دسته های کوچک مناسب است. برش کارآمد: از ابزارهای کاربید با پوشش AlTiN برای بهینه سازی پارامترهای برش و کاهش سایش ابزار استفاده می کند.
مشکلات در فناوری پردازش: گلوگاه فرآیند، هدایت حرارتی ضعیف آلیاژ تیتانیوم، ایجاد تنش حرارتی آسان در طول پردازش، و نیاز به توسعه فناوری خنککننده جدید. ریخته گری سطح منحنی پیچیده نیاز به کنترل آب بندی سرمایه گذاری برای جلوگیری از نقص تخلخل دارد. ساخت کامپوزیت: ترکیب ساخت افزودنی با ریختهگری دقیق برای دستیابی به پروانههای یکپارچه چند-مواد. درمان سطح: بهبود سختی سطح از طریق میکرو{4}}اکسیداسیون قوس الکتریکی یا روکش لیزری برای افزایش عمر مفید. تولید هوشمند: الگوریتم های هوش مصنوعی برای بهینه سازی پارامترهای برش و کاهش مصرف انرژی به میزان 15 تا 20 درصد معرفی شده اند.
China Shaanxi Aerospace Non Furrous Metals Processing Co., Ltd.: پردازش سفارشی درجات مختلف آهنگری پروانه و همچنین قطعات مختلف ماشینکاری دقیق. این شرکت مجهز به مرکز ماشینکاری کامپوزیت فرزکاری پنج محوره، مرکز فرز دروازهای CNC و سایر تجهیزات دقیق، با دقت 0.005± میلیمتر، یک شرکت ملی با فناوری پیشرفته-، برای مشاوره و بازدید است.
