Milyen kovácsolási módszerek vannak a titán -kovácsoláshoz
A titán és ötvözetei kulcsszerepet töltenek be az űrben, az energiában és az orvosi területeken, nagy fajta szilárdságuk, korrózióállóságuk és biokompatibilitásuk miatt. A titán magas kémiai aktivitása, az alacsony hővezető képesség és a deformációval szembeni magas ellenállás megköveteli a kovácsolási folyamatát, hogy túllépje a hagyományos fémmunka korlátozásait.
Ingyenes kovácsolás: Rugalmas megoldás az alapvető tuskatermeléshez
Az ingyenes kovácsolás, amely kalapácsot vagy sajtót használ a felső és az alsó ülők közötti tuskát szabadon deformálására, a legfontosabb folyamat a titán kovácsolás termelésében. Alapvető tulajdonságai az egyszerű szerszámok és berendezések, a nagy sokoldalúság és az olcsó költségek, így alkalmassá válik egy darabból álló vagy kis tételű gyártáshoz. Az ingyenes kovácsolás kiküszöböli az öntési hibákat és javíthatja a mechanikai tulajdonságokat, ám a kézi munkaerőre való támaszkodás alacsony kovácsolási pontosságot, nagy megmunkálási juttatásokat és az összetett struktúrák kialakításának nehézségeit eredményezi. Ezért elsősorban a tuskógyártási folyamatban használják nagy kovácsoláshoz, például a tuskák lépcsőzetes rudakba vagy egyszerű formákba, például kerek vagy téglalap alakú formákba, amelyek alapját képezik a későbbi befejezéshez.
Halál kovácsolás: A precíz kialakulásának "mainstream útja"
A szerszám kovácsolása korlátozza a fémáramlást a szerszám bezárásával, jelentősen javítva a szurkolók méretét és felületi minőségét. Ez a titán -kovácsok tömegtermelésének alapvető folyamata. A szerszámszerkezet alapján a kovácsolás a következő három kategóriába sorolható:
Nyitott szerszám kovácsolás (flash die kovácsolás):A szerszám flash hornyokkal van felszerelve. A fém kezdetben kitölti a szerszámüreget, és a felesleg a flash hornyokba áramlik, és keresztirányú vaku képződik. Ahogy a flash vékony és a hőmérséklet csökken, a fémáramlás elleni ellenállás növekszik, és több anyagot kényszerít a szerszámüregbe. Ez a folyamat alkalmas komplex kovácsolások tömegtermelésére, de a későbbi flash eltávolítást igényli, ami alacsony anyaghasználatot eredményez.
Zárt szerszám kovácsolás (villogó szerszám kovácsolás):A szerszámot minden oldalról lezárják, és a fémet csak a hosszirányú flash burrokon keresztül dobják ki. Az anyaghasználat több mint 90%-ot érhet el. A zárt szerszám kovácsoláshoz szigorú szerszám- és hőmérsékleti szabályozást igényel, de nagy pontosságot (tolerancia ± 0,2 mm) és alacsony felületi érdességet (RA -nál kevesebb vagy 1,6 μm) lehet elérni, így alkalmassá teszi a nagy pontosságú követelményekkel rendelkező kavicsok előállítását.
Extrudálódási kovácsolás:Az extrudálás és a kovácsolás jellemzőinek kombinációja, az üreges vagy a szilárd kovácsolás előremeneti vagy fordított extrudálás révén jön létre. Az extrudálódási kovácsolás finomíthatja a szemcséket és növeli az anyagi sűrűségt, de nagy berendezések beruházását és összetett eljárást igényel.
Speciális szerszám kovácsolás: technológiai eszköz a komplex struktúrák áttörésére
Mély üregek, vékony falak vagy speciális alakú szerkezetek esetén, amelyeket nehéz elérni a hagyományos kovácsolással, a speciális kovácsolási technológia többirányú terhelést vagy izotermikus vezérlést használ a titánötvözetek deformációs határának áttörésére:
Többirányú szerszám kovácsolás:Egy többirányú kovácsoltgépnél a kombinált függőleges és a vízszintes terhelés arra készteti a fémet, hogy kifelé folyjon a szerszámüreg közepétől, és egylépéses komplex szerkezetek képződését érjék el. Ez a folyamat olyan mély üregeket képezhet, amelyekben a RIB képaránya nagyobb vagy azzal egyenlő, vagy annál nagyobb, elkerülve a hegesztési hibákat, amelyeket lépésről lépésre kovácsol.
Izotermikus halál kovácsolása:A szerszámot ugyanolyan hőmérsékletre melegítik, mint a tuskát (általában 30-50 fok a transzformáció hőmérséklete alatt), és a kovácsolás állandó hőmérsékleti körülmények között fejeződik be. Az izotermikus szerszám kovácsolása csökkenti a deformációs ellenállást, és alkalmas nagy pontosságú, vékonyfalú kovácsolások előállítására (a falvastagság kevesebb vagy 2 mm-es). Ehhez azonban nagy pontosságú hőmérséklet-szabályozó rendszert (a hőmérséklet-ingadozás kevesebb vagy ± 3 fokos) és a hőálló szerszámanyagokhoz szükséges.
Szegmentális szerszám kovácsolás:A rendkívül nagy kovácsoláshoz (például a 3M -nél nagyobb vagy egyenlő rakétafúvókákhoz) a szegmentált kovácsolt vagy a hátlap kovácsolásának kovácsolását használják a berendezések űrtartalmának csökkentésére. A szegmentális szerszám kovácsolása rendkívül nagy kovácsolást eredményezhet a közepes méretű hidraulikus sajtókon, de a feszültségkoncentráció elkerülése érdekében optimalizált szegmens interfész kialakításra van szükség.
Innovatív folyamatok: határok a teljesítmény optimalizálásában
Ahogy a titánötvözetek teljesítményigénye növekszik, az innovatív folyamatok folyamatosan megjelennek:
Béta kovácsolás:A béta -transzformációs hőmérséklet feletti kovácsolás javíthatja a kúszás ellenállását és a kovácsolás törési szilárdságát, de szigorú hőmérséklet -szabályozásra van szükség a béta -törékenység elkerülése érdekében.
Szuperplasztikus kovácsolás:A szuperplasztikus kezelés finom, egyenértékű szemcséket hoz létre az anyagban, az izotermikus kovácsolással kombinálva a nagy deformációk elérése érdekében (a meghosszabbítás elérheti a 300%-500%-ot), így alkalmassá teszi a rendkívül összetett formákkal rendelkező kovácsok előállítására.
Többirányú kovácsolási ciklus:Több kovácsolási cikluson keresztül optimalizálják a deformációs eloszlást, fokozódik a mikroszerkezet egységessége, és a ciklusonkénti deformációt 50% és 80% között szabályozzák, ami a gabona finomítását és az öntési hibák kiküszöbölését eredményezi.
A titán -kovácsolás kovácsolási folyamatainak kiválasztása megköveteli az alkatrészszerkezet, a teljesítménykövetelmények, a termelési költségek és a berendezések rendelkezésre állásának átfogó megfontolását. A nyitott szerszámok rugalmas, tuskótermelésétől kezdve a speciális sajtolgások precíz formálásáig, az innovatív folyamatok teljesítményoptimalizálásáig mindegyik technológia kulcsfontosságú áttörést hordoz a titánötvözetek átalakításában a "nehezen gépes anyagokból" a "nagy teljesítményű szerkezeti komponensekig".
