Helprocessens precisionsformsmidning av titanlegeringar

Precisionsformsmidning av titanlegeringar är en effektiv formningsprocess med nästan nätform. Den tar upp smärtpunkterna med svårbearbetade egenskaper och lågt materialutnyttjande avtitanlegeringar, minskar bearbetningstillstånden och förbättrar delarnas dimensionella noggrannhet och mekaniska egenskaper. Jämfört med konventionell smide ställer denna process strängare kontrollkrav på temperatur, formar, deformationsparametrar, smörjning och skydd. Processnivån i hela processen bestämmer direkt kvaliteten och servicetillförlitligheten för smide.

 

 

1. Råvaror och förbehandling

Tregångs VAR (Vacuum Arc Remelting) används. Strikt kontroll utövas över vakuumgrad, smälthastighet, kemisk sammansättning och syrehalt för att eliminera inre defekter. Billets är exakt sågade, slipade och betade för att ta bort ytdefekter. Enhetliga och fina originalkorn krävs för att garantera en stabil mikrostruktur av smide.

 

2. Formdesign och förbehandling

Högtemperaturbeständigt och slitstarkt varmbearbetningsstål är valt. Formhåligheten är utformad med en dragvinkel på 3 grader – 5 grader och kälradien inte mindre än 5 mm, och kavitetens yta är färdigslipad. Formarna är förvärmda till 250-350 grader. Kavitetsgeometri och öppning för stängning av stansar verifieras före produktion för att undvika att stansen fastnar, sprickor med köldchock och fyllningsdefekter.

 

3. Utrustningsval

Hydrauliska högprecisionspressar på 2 500 ton eller högre används, med en presshastighet på 50-100 mm/s och väggtjockleksavvikelse hos smide mindre än eller lika med 1 mm. Onlineövervakning av tryck, förskjutning och temperatur är utrustad för att realisera sluten kretsstyrning av processparametrar och säkerställa stabil noggrannhet hos massproducerat smide.

 

 

1. Värmetemperaturkontroll

Segmenterad smide utförs i enlighet med fasomvandlingsegenskaperna hos titanlegeringar: kuggning utförs i -fasområdet för att bryta grova korn; Finsmidning slutförs i + tvåfasområdet för att balansera plasticitet och mikrostrukturrelaterade egenskaper och förhindra förgrovning av korn och försämring av segheten. Temperaturfluktuationer kontrolleras inom ±20 grader för att förhindra överhettning eller otillräcklig uppvärmning.

 

2. Uppvärmnings- och hållprocedurer

Ett flerstegs schema för långsam uppvärmning tillämpas för att undvika sprickbildning av ämnet som induceras av termisk gradientspänning. Efter att ha nått smidestemperaturen hålls ämnena i enlighet med sin tjocklek för jämn genomtjocklekstemperatur och uppmjukning. Oxidationsfri uppvärmning under vakuum eller inerta atmosfärsförhållanden används för att mildra oxidation och väteabsorption, för att förhindra att alfahöljesskikt försämrar smidesnoggrannheten och korrosionsbeständigheten.

 

 

1. Flerstegs smidesdeformationsstrategi

Ett trestegsformningsläge med "lättblåsande förformande - tungblåsande hålighetsfyllning - tryckhållande dimensionering" används för att komprimera porer och säkerställa förtätning och dimensionsnoggrannhet. Multi-värmesmidning används för specialformade tjockväggiga komponenter. Deformationen per värme sträcker sig från 50 % till 80 %, och den totala deformationen överstiger 70 %. Mellanglödgning implementeras för att förfina korn och lindra stress. Konventionell precisionssmide ger nästan nätformad formning med toleranser Mindre än eller lika med 0,1 mm och reducerade bearbetningsmåner.

 

2. Högtemperatursmörjning och anti-stickteknik

Titanlegeringar tenderar att fastna på matriser vid höga temperaturer. Vattenbaserade grafit- eller glassmörjmedel används för att bilda isolerande filmer på ämnes- och formytor, vilket minskar friktionen, förbättrar metallflödet, mildrar ytslitage och formslitage och saktar ner ämnets temperaturfall. Enhetlig beläggningstjocklek krävs för att undvika dimensionsdefekter orsakade av ansamling av smörjmedel.

 

3. Dynamisk övervakning under formning

Smidestemperatur, tryck, presshastighet och förskjutning övervakas under hela processen. Smide ska avslutas när temperaturen på Gr5-ämnen sjunker under 750 grader för att förhindra sprickbildning vid låg temperatur och nedbrytning av mikrostrukturen. Defekter som otillräckligt material, vikning och blixt inspekteras i realtid och parametrar justeras dynamiskt för att stabilisera massproduktionskvaliteten.

 

 

1. Graderad kylkontroll

Differentierade kylningsregimer tillämpas på smide och formar: formens kylningshastighet får inte överstiga 20 grader /h; formarna hålls vid 600 grader i 4 timmar och kyls långsamt till under 200 grader innan formen öppnas, för att förhindra termisk sprickbildning och deformation och förlänga matrisens livslängd. Smide genomgår kontrollerad luftkylning med en kylhastighet på 5-10 grader/min. Detta undviker kvarvarande spänningar från snabb kylning såväl som kornförgrovning och hållfasthetsförsämring på grund av alltför långsam kylning.

 

2. Precisionsvärmebehandlingsprocedurer

Smide utsätts för vakuumglödgning för att eliminera smidesinducerad restspänning, homogenisera och förfina mikrostrukturen och optimera hållfasthet-plasticitet-seghet. För komponenter med hög belastning, såsom delar till flygskivor, läggs lösning och åldringsbehandling till för att förbättra styrka, hårdhet och utmattningsprestanda. Oxidavlagringar och kvarvarande smörjmedel avlägsnas efter värmebehandling för att underlätta efterföljande bearbetning och ytbehandling.

 

 

Ruihang har de största lagren av Titanium & Titaniums produkter i Baoji-området. Detaljerna för köpare inom industri och flyg, ingenjörer och upphandlingsbehov, kontakta oss gärna via e-post:Sam.Rui@bjrh-titanium.com