Hem > Nyheter > Innehåll

Formsmideteknik av titanstav och titanlegeringsstav

Oct 09, 2024

På grund av det höga trycket minskar livslängden på titanstavar. Därför, när sluten formsmidning används för att smida titanstavar, måste volymen av originalämnet vara strikt begränsad, vilket komplicerar materialberedningsprocessen. Huruvida man ska använda sluten formsmidning bör övervägas ur perspektivet av intresse och processgenomförbarhet. Vid öppen formsmidning utgör gradförlusten 15 %-20 % av råämnets vikt. Processavfallet från klämdelen (om denna del måste lämnas enligt formsmideförhållandena) utgör 10 % av råämnets vikt. Den relativa förlusten av gradmetall ökar vanligtvis med minskningen av ämnesvikten. För vissa smidesdelar med asymmetriska strukturer, stora skillnader i tvärsnittsarea och lokala delar som är svåra att fylla kan gradförbrukningen vara så hög som 50 %. Även om det inte finns någon gradförlust vid sluten formsmidning, är ämnestillverkningsprocessen komplicerad och fler övergångsverktygsspår behöver läggas till, vilket utan tvekan kommer att öka den extra kostnaden.
Det sista ämnet är endast värmebehandlat och klippt. Smidestemperatur och deformationsgrad är de grundläggande faktorerna som bestämmer legeringens struktur och prestanda. Värmebehandlingen av titanstavar skiljer sig från den för stål. Formsmidning används vanligtvis för att göra former och storlekar nära skrot. Den spelar ingen avgörande roll i legeringens organisation. Därför spelar processspecifikationerna för det sista steget av titanstavar en särskilt viktig roll. Den totala deformationen av ämnet får inte vara mindre än 30 % och deformationstemperaturen får inte överstiga fasövergångstemperaturen. För att titanstaven ska få högre hållfasthet och plasticitet samtidigt bör temperaturen och deformationsgraden fördelas så jämnt som möjligt i hela det deformerade ämnet.

Efter omkristallisationsvärmebehandling är likformigheten hos titanstavar och prestanda inte lika bra som hos stålsmide. I området med intensivt metallflöde är den låga förstoringen suddig kristall, och den höga förstoringen är likaxlig finkristall; i det svåra deformationsområdet, på grund av liten deformation eller ingen deformation, håller dess organisation ofta tillståndet före deformation. Därför, när man smider några viktiga titanstavdelar (såsom kompressorskivor, blad, etc.), förutom att kontrollera deformationstemperaturen under TB och lämplig deformationsnivå, är det mycket viktigt att kontrollera organiseringen av originalämnet. Annars kommer den grova kornorganisationen eller vissa defekter att ärvas in i smidet, och den efterföljande värmebehandlingen kan inte elimineras, vilket kommer att leda till att smidet skrotas.

I området med snabb deformation där den termiska effekten är lokalt koncentrerad, vid smide av titanstavsmider med komplexa former på hammaren. Även om uppvärmningstemperaturen är strikt kontrollerad, kan temperaturen på metallen fortfarande överstiga legeringens TB. Till exempel, när man smider ett titanstavämne med ett I-format tvärsnitt, är hammaren för tung och den lokala temperaturen i mitten (banområdet) är cirka 100 grader högre än den lokala kanten på grund av deformationsvärmeeffekten. Dessutom är det svårt att deformera området och området med en kritisk deformationsnivå benägna att bilda grovkorniga strukturer med relativt låg plasticitet och hållbarhet under uppvärmningsprocessen efter smide. Därför är de mekaniska egenskaperna hos smide med komplexa former smidda av hammarsmide ofta mycket instabila. Det kommer dock att leda till en kraftig ökning av motståndet mot deformation. Även om sänkning av uppvärmningstemperaturen för smide kan eliminera risken för lokal överhettning av ämnet, kommer det att öka verktygsslitaget och energiförbrukningen, och det är nödvändigt att använda kraftfullare utrustning.

Användning av flera lätta tappningsmetoder kan också minska den lokala överhettningen av ämnet. Detta kräver dock ökade uppvärmningstider. För att kompensera för värmen som förloras av ämnet i kontakt med den kallare formen. Och när kraven på den deformerade metallens plasticitet och hållbarhetshållfasthet inte är för höga, är det bättre att använda hammarsmide för smide med relativt enkla former. Legeringar bör dock inte hammarsmidas, eftersom multipel uppvärmning under formsmidningsprocessen kommer att ha en gynnsam effekt på de mekaniska egenskaperna. Jämfört med smideshammaren är pressens arbetshastighet (hydraulisk press, etc.) kraftigt reducerad, vilket kan minska legeringens deformationsmotstånd och deformationstermiska effekt. När titanstaven är formsmidd på den hydrauliska pressen, är enhetens formsmidekraft hos ämnet cirka 30 % lägre än hammarformsmidningen, vilket kan öka formens livslängd. Minskningen av termisk effekt minskar också risken för metallöverhettning och temperaturökning som överstiger TB.
Under samma enhetstryck som smideshammaren formsmidning, när pressen är formsmidd. Den blanka uppvärmningstemperaturen kan sänkas med 50100 grader. På detta sätt reduceras också interaktionen mellan den uppvärmda metallen och den periodiska gasen och temperaturskillnaden mellan ämnet och formen i enlighet därmed, vilket förbättrar enhetligheten i deformationen, enhetligheten i formsmidningens struktur förbättras också avsevärt, och konsistensen av mekaniska egenskaper förbättras också i enlighet därmed. Minska deformationshastigheten, den numeriska tillväxten av den mer uppenbara ytkrympningen, ytkrympningen är mer känslig för de strukturella defekter som orsakas av överhettning.

Friktionen med verktyget är stor och ämnets kontaktyta svalnar för snabbt. För att förbättra flytbarheten hos titanstaven och öka livslängden på formen. Vanlig praxis är att öka formsmideslutningen och kälradien och använda smörjmedel: höjden på borrbryggan på smidesformen är större än stålets. Kännetecknande för deformation av titanstavar är att det är svårare att rinna in i ett djupt och smalt formspår än stål. Detta beror på att titan har hög deformationsbeständighet. Den är i allmänhet cirka 2 mm större. Ibland kan gradspår med ojämn brostorlek användas för att begränsa eller påskynda metallflödet till en viss del av spåret. Till exempel för att göra spåret lätt att fylla. En rektangulär lådformad smide (som visas i figur 12) har tunnare främre och bakre sidoväggar; tjockare vänster och höger sidoväggar. När de gradspår som visas i BB används runt den lådformade delen, på grund av det lilla motståndet hos metall som flyter in i vänster och höger sidoväggar, har metallen svårt att flyta till de tunnare främre och bakre sidoväggarna och kan inte fyllas. Senare använder de främre och bakre sidoväggarna fortfarande borrspåren som visas i BB, medan de vänstra och högra sidoväggarna använder borrspåren som visas i AA. På grund av den breda storleken på bron och blockeringen av dämpningsspåret är de tunnare främre och bakre sidoväggarna helt fyllda, och metallen sparas jämfört med den tidigare nämnda metoden med borrspår.

Det ger en användbar metod för att lösa formningen av stora och komplexa precisionssmide av titanstavar. Denna metod har använts i stor utsträckning vid tillverkning av titanstavar. Ett av de mer effektiva sätten att förbättra flytbarheten hos titanstavar och minska deformationsmotståndet är att öka förvärmningstemperaturen på formen. Isotermisk smide och varmformsmidning har utvecklats under de senaste två eller tre decennierna hemma och utomlands.

Skicka förfrågan