Titánötvözetek teljes folyamatú precíziós kovácsolása

A titánötvözetek precíziós préskovácsolása hatékony, hálószerű alakformáló eljárás. Célja a nehezen megmunkálható tulajdonságok és az alacsony anyagfelhasználás okozta fájdalompontoktitánötvözetek, csökkenti a megmunkálási ráhagyásokat, és javítja az alkatrészek méretpontosságát és mechanikai tulajdonságok stabilitását. A hagyományos kovácsolással összehasonlítva ez az eljárás szigorúbb szabályozási követelményeket támaszt a hőmérséklet, a matricák, az alakváltozási paraméterek, a kenés és a védelem tekintetében. A teljes folyamatfolyamat szintje közvetlenül meghatározza a kovácsolt termékek minőségét és szolgáltatási megbízhatóságát.

 

 

1. Nyersanyagok és tuskó előkezelés

A háromszoros VAR-t (vákuumív újraolvasztását) alkalmazzák. A belső hibák kiküszöbölése érdekében szigorúan ellenőrzik a vákuum mértékét, az olvadási sebességet, a kémiai összetételt és az oxigéntartalmat. A tuskót precízen fűrészeljük, köszörüljük és pácolva eltávolítjuk a felületi hibákat. A kovácsoltság stabil mikroszerkezetének garantálásához egységes és finom eredeti szemcsék szükségesek.

 

2. Formák tervezése és előkezelése

Magas hőmérsékletnek ellenálló és kopásálló melegen megmunkált sajtolóacél van kiválasztva. A szerszámüreg 3°–5°-os merülési szöggel és 5 mm-nél nem kisebb szeletsugárral van kialakítva, az üreg felülete pedig csiszolt. A szerszámokat 250-350 fokra előmelegítik. Az üreggeometriát és a szerszámzáró hézagot a gyártás előtt ellenőrzik, hogy elkerüljék a szerszámbetapadást, a hidegrázási repedéseket és a töltési hibákat.

 

3. Berendezés kiválasztása

Nagy pontosságú, 2500 t vagy nagyobb tömegű hidraulikus prések kerülnek alkalmazásra, amelyek préselési sebessége 50–100 mm/s, és a kovácsolt anyagok falvastagságának eltérése legfeljebb 1 mm. A nyomás, az elmozdulás és a hőmérséklet online felügyelete fel van szerelve a folyamatparaméterek zárt hurkú szabályozására és a sorozatgyártású kovácsolt termékek stabil pontosságának biztosítására.

 

 

1. Fűtési hőmérséklet szabályozása

A szegmentált kovácsolást a titánötvözetek fázisátalakítási jellemzőinek megfelelően hajtják végre: a kovácsolást a -fázisú régióban végzik a durva szemcsék törése érdekében; A befejező kovácsolás a + kétfázisú régióban fejeződik be, hogy egyensúlyba hozza a plaszticitást és a mikroszerkezettel kapcsolatos tulajdonságokat, és megakadályozza a szemcsék eldurvulását és a szívósság romlását. A tuskó hőmérséklet-ingadozása ±20 fokon belül szabályozható a túlmelegedés vagy az elégtelen felmelegedés elkerülése érdekében.

 

2. Felfűtési és tartási eljárások

Többlépcsős lassú felfűtési sémát alkalmaznak a termikus gradiens feszültség által kiváltott tuskórepedések elkerülésére. A kovácsolási hőmérséklet elérése után a tuskókat a vastagságuk szerint tartják az egyenletes vastagság hőmérséklete és lágyulása érdekében. Az oxidációmentes melegítést vákuum vagy közömbös légköri körülmények között alkalmazzák az oxidáció és a hidrogén abszorpció csökkentésére, így megakadályozzák, hogy az alfa tokrétegek rontsák a kovácsolás pontosságát és a korrózióállóságot.

 

 

1. Többlépcsős kovácsolási deformációs stratégia

A „könnyű fúvással előformázó - nehézfúvású üregkitöltés - nyomástartó méretezés” háromlépcsős formázási módot alkalmaznak a pórusok tömörítésére, valamint a tömörítés és a méretpontosság biztosítására. Speciális alakú vastag falú alkatrészekhez többhős kovácsolást alkalmaznak. A hőre eső deformáció 50 % és 80 % között van, a teljes alakváltozás meghaladja a 70 %-ot. A köztes izzítást a szemek finomítása és a stressz enyhítése érdekében hajtják végre. A hagyományos precíziós kovácsolással közel háló alakú alakítást valósítanak meg legfeljebb 0,1 mm-es tűrésekkel és csökkentett megmunkálási ráhagyással.

 

2. Magas hőmérsékletű kenési és tapadásgátló technológia

A titánötvözetek magas hőmérsékleten hajlamosak a matricákhoz tapadni. A vízbázisú grafit- vagy üvegkenőanyagokat szigetelő filmek kialakítására használják a tuskó- és szerszámfelületeken, amelyek csökkentik a súrlódást, javítják a fémáramlást, mérséklik a felületi kopást és a szerszámkopást, valamint lassítják a tuskó hőmérséklet-esését. A kenőanyag felhalmozódása miatti mérethibák elkerülése érdekében egyenletes bevonatvastagság szükséges.

 

3. Dinamikus megfigyelés a formázás során

A kovácsolás hőmérsékletét, nyomását, préselési sebességét és elmozdulását a folyamat során folyamatosan figyelik. A kovácsolást meg kell szakítani, ha a Gr5-ös tuskó hőmérséklete 750 fok alá süllyed, hogy elkerüljük az alacsony hőmérsékletű repedéseket és a mikroszerkezet-degradációt. Az olyan hibákat, mint például az elégtelen anyag, a hajtogatás és a vaku valós időben ellenőrzik, és a paramétereket dinamikusan módosítják a tömeggyártás minőségének stabilizálása érdekében.

 

 

1. fokozatos hűtésszabályozás

Különböző hűtési rendszereket alkalmaznak a kovácsolt anyagokra és a présekre: a szerszám hűtési sebessége nem haladhatja meg a 20 fok/h értéket; A szerszámokat 4 órán keresztül 600 fokon tartják, és lassan 200 fok alá hűtik a szerszám kinyitása előtt, hogy megakadályozzák a termikus repedést és deformációt, és meghosszabbítsák a szerszám élettartamát. A kovácsolt anyagok szabályozott léghűtésen esnek át 5-10 fok/perc hűtési sebességgel. Ezzel elkerülhető a gyors hűtésből adódó maradék feszültség, valamint a szemcsék durvulása és a túlzott lassú hűtés miatti szilárdságromlás.

 

2. Precíziós hőkezelési eljárások

A kovácsolt anyagokat vákuumos izzításnak vetik alá, hogy kiküszöböljék a kovácsolás által kiváltott maradékfeszültséget, homogenizálják és finomítsák a mikrostruktúrát, és optimalizálják a szilárdság-plaszticitás-szívósság teljesítményét. A nagy terhelésű alkatrészekhez, például az űrrepülőgép-korong-alkatrészekhez oldat- és öregedéskezelést adnak a szilárdság, a keménység és a fáradtság fokozása érdekében. Az oxidréteget és a maradék kenőanyagokat hőkezelés után eltávolítják a későbbi megmunkálás és felületkezelés megkönnyítése érdekében.

 

 

A Ruihang rendelkezik a Titanium & Titanium termékek legnagyobb tárolójával Baoji területén. Az ipari és repülőgépipari vásárlók, mérnökök és beszerzési igények részleteiért forduljon hozzánk bizalommal e-mailben:Sam.Rui@bjrh-titanium.com