Études de cas de composants de précision en titane pour turbines aérospatiales

2026,01,16

Nous avons des composants critiques en alliage de titane usinés sur mesure, tels que des aubes de turbine et des disques de compresseur pour les clients de l'aérospatiale, en utilisant le matériau Ti-6Al-4V. Nos processus couvrent l'usinage de précision sur cinq axes, le tournage et le durcissement de surface. Les produits livrés répondent à des exigences strictes en matière de tolérance et de finition de surface, recevant des commentaires positifs des clients et continuant de recevoir des commandes de production en série.

Titanium components for aerospace turbines

Remarque : Nous avons signé des accords de confidentialité avant commercialisation avec tous nos clients ; chaque élément présenté sur cette page d'étude de cas a été accepté et autorisé par le client.

1. Sélection des matériaux pour les composants en titane des turbines aérospatiales :

Alliage principal : Ti-6Al-4V (grade 5), couramment utilisé pour les aubes de turbine à haute résistance et résistantes à la fatigue ; Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) peut être sélectionné pour des exigences particulières.

Caractéristiques du matériau : haute résistance, excellente résistance spécifique, résistance à la corrosion et résistance aux températures élevées ; sujet au collage des outils pendant la coupe et a une mauvaise conductivité thermique, nécessitant un contrôle élevé de la déformation thermique.

Forme de plaque/forgeage : billette forgée ou usinée à partir d'un bloc solide de matériau.

Points de contrôle des matériaux : Certificat de composition chimique, prélèvement métallographique, certificat de dureté et propriétés mécaniques (traçabilité des lots).

2. Processus de fabrication par usinage CNC pour les composants en titane dans les turbines aérospatiales :

Processus	Application	Capacité de surface
Usinage à cinq axes	Le profil de la lame et le repose-lame sont usinés en une seule opération de serrage	Tolérances jusqu'à ±0,005–±0,02 mm, Ra contrôlable jusqu'à 0,2–0,8 µm
Fraisage-Tournage Combiné	Usinage intégré d'arbres composites ou de cols de montage	Réduire le positionnement secondaire, répétabilité au niveau de ±0,01 mm
Finition d'outil segmenté	Une petite avance et une coupe peu profonde sont utilisées sur les surfaces de transition et les sections à parois minces	Les défauts de surface sont contrôlés et les contraintes résiduelles sont réduites
Meulage/polissage fin	Les surfaces finales d'étanchéité et de friction sont polies jusqu'au Ra cible	Ra peut être réduit à ≤0,4 µm
Micro-marquage ou renforcement de surface	Durée de vie améliorée	La résistance des pièces est contrôlée en fonction des exigences de conception

3. Processus de traitement de surface des composants en titane dans les turbines aérospatiales :

Méthodes de traitement	Fonctions	Effets du processus
Micro-grenaillage	Améliore la durée de vie de la fatigue et soulage le stress	Introduit une contrainte de compression en surface et réduit l'initiation des fissures
Polissage	Réduit la rugosité de la surface et élimine les micro-défauts	Forme une couche d'oxyde fine et dense, améliorant la résistance à la corrosion
Anodisation du titane	Augmente la résistance à la corrosion de surface et les propriétés décoratives (couleur)	Contrôle les défauts de surface et réduit les contraintes résiduelles
PVD/couches minces fonctionnelles	Durcissement et réduction des frottements (localisé)	Niveau de couche mince, améliorant la résistance à l'usure et les performances de friction
Projection thermique/revêtement haute température	Protection thermique ou isolation dans les zones à haute température	Utilisé pour les pointes de lames ou les joints nécessitant une résistance aux températures élevées

4. Méthodes d'inspection de la qualité des composants en titane dans les turbines aérospatiales :

Éléments de test	But	Équipement commun
Dimensions et position géométriques	Vérifier les contours, épaisseurs et tolérances clés	Machine à mesurer tridimensionnelle (MMT)
Rugosité de la surface	Vérifier que Ra répond aux exigences d'étanchéité	Profilomètre ou rugosité de surface
Défauts de surface et proches de la surface	Trouver des fissures et des défauts inachevés	Ressuage Physique (PT) ou Courant de Foucault (ECT)
Défauts internes	Inspecter les inclusions/fissures internes	Tests par ultrasons ou CT/rayons X industriels
Stress résiduel	Vérifier l'efficacité du grenaillage/traitement thermique	Mesure des contraintes résiduelles aux rayons X
Tests de corrosion	Vérifier la résistance à la corrosion du traitement de surface	Test au brouillard salin
Vérification fonctionnelle	Vérification de la durée de vie en fatigue et des propriétés mécaniques	Machine d'essai de fatigue, équipement d'essai de traction/dureté