航空航天燃油输送锻造件加工

航空航天燃油输送锻造件加工是指针对航空发动机、火箭推进系统或卫星燃料供给系统的关键部件，通过锻造工艺结合精密加工制造的金属零件。这些部件主要用于输送航空煤油、液氢/液氧等燃料，确保在高空、高速、极端温度（-200°C至+500°C）和高压（>10 MPa）环境下的可靠性和安全性。锻造工艺（如模锻或精密锻造）提供优异的晶粒细化、强度和无缺陷结构，相比铸造或机加工，锻造件疲劳寿命可提高2-5倍，适合航空航天的高可靠性要求（符合AS9100标准）。典型部件包括燃料泵壳体、阀门体、喷嘴连接件和管路法兰。

1. 材料特性

航空航天燃油输送锻造件常用高性能合金，确保耐腐蚀、耐高温和轻量化：

• 钛合金（Ti-6Al-4V）：轻质（密度4.5 g/cm³）、高强度（>900 MPa）、耐燃料腐蚀，适用于低温液氢系统。
• 镍基高温合金（Inconel 718、Hastelloy X）：耐高温（>1000°C）、抗氧化，适合高温燃气涡轮燃料输送。
• 不锈钢（17-4PH、15-5PH）：沉淀硬化型，硬度HRC>40，耐疲劳，适用于中温航空煤油系统。
• 其他：铝合金（7075-T6）用于轻载部件，或钴基合金用于极端耐磨应用。

2. 加工方法

锻造件加工结合粗锻、热处理和精加工，确保精度（公差±0.02mm）和表面质量（Ra≤0.8μm）。关键步骤包括：

• 精密模锻（Closed-Die Forging）：使用高温模具（800-1200°C）锻压坯料，形成近净形部件。优势：材料利用率>90%，减少机加工量。适用于复杂形状如泵体内腔。
• 等温锻造（Isothermal Forging）：在真空或惰性气体环境中恒温锻造，适合钛/镍合金，避免氧化和变形。精度高，晶粒均匀。
• 热处理：真空淬火+时效硬化，提高强度（e.g., Inconel 718硬度从HRC 30提升至45）。
• 精加工：
  • 5轴CNC加工：去除余量，加工曲面和孔系。使用高刚性机床（如DMG Mori），结合CAM软件优化路径，控制振动<5μm。
  • 电解加工（ECM）或激光加工：非接触精加工内腔，避免热应力，表面粗糙度Ra<0.4μm。
  • 磨削/抛光：最终表面处理，提升耐腐蚀性。
• 辅助工艺：无损检测（超声波/X射线），确保无裂纹；表面涂层（如DLC或陶瓷涂层）增强耐磨。