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制造工藝超越珠寶:先進航空發(fā)動機渦輪葉片精密鑄造過程大揭秘

2022-02-01 15:13 作者:hawk26  | 我要投稿

俄羅斯記者走訪了隸屬于聯(lián)合發(fā)動機公司(UEC)的“烏法發(fā)動機工業(yè)協(xié)會(JSC)”,這里正在制造航空發(fā)動機的渦輪葉片。為大家講解渦輪發(fā)動機葉片的復雜制造工藝,相信各位會有很大收獲。

這里正在加工瓷土,將瓷土打碎,制作渦輪葉片的內(nèi)芯。

這是加工前的瓷土。

工人正在將塑形后的瓷土模型逐個檢查修形,這些做好的瓷土模型將首先燒結(jié)成熔融石英陶瓷芯。

渦輪噴氣式發(fā)動機需要中空的渦輪葉片,只有高質(zhì)量的陶瓷芯是失蠟法鑄造的最好內(nèi)芯材料,它能夠在澆鑄金屬時依然能夠保持穩(wěn)定,在鑄件冷卻后有能通過化學工藝輕易溶解,在葉片中留下所需要的空氣通道。

這是等待進行加工的瓷土模型,在外部包裹蜂蠟進行失蠟法鑄造,才能得到渦輪葉片。瓷土模型可以制作成橫截面非常小,而且在加工過程中變形小。

在這里工作的都是女性,細心而有耐心的女性才能勝任這里單調(diào)乏味,又特別需要認真負責態(tài)度的工作。

這些瓷土模型其實就是葉片中的空氣通道,在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,有空氣在其中通過,從而冷卻渦輪葉片保持工作穩(wěn)定。

工人正在準備澆鑄接口。

這些接口將安裝二到四個葉片,這樣澆鑄熔融金屬時可以提高效率。

工人正在給陶瓷芯包裹蜂蠟,蜂蠟的作用是在鑄造范摸中形成空腔。

工人正在將蜂蠟葉片安裝到澆鑄接口上。

已經(jīng)包裹了陶瓷芯的蜂蠟葉片。

粗壯的結(jié)構(gòu)都是澆鑄時的金屬流道,葉片其實非常細小。

將葉片進行最后加工,這樣熔融金屬就可以將空腔充滿,不會造成鑄造砂眼。

加工好的鑄造模型。

這里有很多類似的模型,生產(chǎn)不同規(guī)格的渦輪葉片。

下一步是將這些鑄造模型包裹瓷土,制作陶范。

工人將鑄造模型安裝的一個旋轉(zhuǎn)機械上。

用機械手在陶土液中旋轉(zhuǎn),使其均勻包裹住模型的任何部位。

這樣才能算合格。

之后加入特殊風箱中,在外表噴淋瓷土,形成厚實的外殼。

操作機械的工人。

等待進行加工的鑄造模型。

這是包裹陶土后的鑄造模型。

這里進行風干。

精密鑄造車間。

鑄造模型在這里進行澆鑄。

首先要進行加溫,將鑄造模型外部包裹的瓷土燒成陶瓷范模。

同時,將內(nèi)部的蜂蠟排出,形成鑄造空腔。

工人取出鑄造范模。

然后這些范模將澆鑄特殊合金溶液。

每種范模都要一種特別的熔爐進行加工。

這是一種大型部件的范模生產(chǎn)。

溫度非常高。

最后,生產(chǎn)出的葉片還需要進行X光探傷。

每個葉片都要進行多角度探傷,防止出現(xiàn)任何瑕疵。

X光照片,可以看出葉片內(nèi)部的空腔。

工人正在對X光照片進行檢查。整個渦輪葉片生產(chǎn)工藝非常繁復,完全超越了珠寶制造,而這僅僅是“工業(yè)皇冠上的鉆石”——航空發(fā)動機制造的一小部分。

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