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鈦材鍛造技術研究及實例講解

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-10-28 16:27:07

鈦材鍛造用料主要是各種成分的純鈦和鈦合金,材料的原始狀態有鈦棒、鑄錠、金屬粉末和液態金屬。 金屬在變形前的橫斷面積與變形后的橫斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時間、合理的始鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對提高產品質量、降低成本有很大關系。一般的中小型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。鈦棒的晶粒組織和機械性能均勻、良好,形狀和尺寸準確,表面質量好,便于組織批量生產。只要合理控制加熱溫度和變形條件,不需要大的鍛造變形就能鍛出性能優良的鍛件。

鍛造是對鈦金屬坯料(不含板材)施加外力,使其產生塑性變形、改變尺寸、形狀及改善性能,用以制造機械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。此外,根據滑塊運動方式還有滑塊垂直和水平運動(用于細長件的鍛造、潤滑冷卻和高速生產的零件鍛造)方式之分,利用補償裝置可以增加其它方向的運動。上述方式不同,所需的鍛造力、工序、材料的利用率、產量、尺寸公差和潤滑冷卻方式都不一樣,這些因素也是影響自動化水平的因素。

根據坯料的移動方式,鍛造可分為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。閉式模鍛和閉式鐓鍛由于沒有飛邊,材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊,鍛件的受力面積就減少,所需要的荷載也減少。但是,應注意不能使坯料完全受到限制,為此要嚴格控制坯料的體積,控制鍛模的相對位置和對鍛件進行測量,努力減少鍛模的磨損。

根據鍛模的運動方式,鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環和斜軋等方式。擺輾、擺旋鍛和輾環也可用精鍛加工。為了提高材料的利用率,輥鍛和橫軋可用作細長材料的前道工序加工。與自由鍛一樣的旋轉鍛造也是局部成形的,它的優點是與鍛件尺寸相比,鍛造力較小情況下也可實現形成。包括自由鍛在內的這種鍛造方式,加工時材料從模具面附近向自由表面擴展,因此,很難保證精度,所以,將鍛模的運動方向和旋鍛工序用計算機控制,就可用較低的鍛造力獲得形狀復雜、精度高的產品,例如生產品種多、尺寸大的汽輪機葉片等鍛件。

鈦法蘭鑄造過程形成的鑄造表面特性取決于液態鈦復制鑄型表面輪廓的能力(粗糙度、清晰度、機械粘砂等)和形成宏觀不平度(冷隔、流痕、表面孔洞、裂紋、夾雜和皺折等)的傾向,以及液態鈦與鑄型起化學反應的傾向(鑄疤、a沾污層、化學粘砂等)。為了獲得高的精度應注意防止下死點處過載,控制速度和模具位置。因為這些都會對鍛件公差、形狀精度和鍛模壽命有影響。另外,為了保持精度,還應注意調整滑塊導軌間隙、保證剛度,調整下死點和利用補助傳動裝置等措施。

鈦法蘭鑄件表面質量的另一重要衡量指標是a沾污層的厚度,它直接關系到鑄件隨后的使用。鈦法蘭鑄件鑄造表面質量是以表面粗糙度和宏觀不平度來衡量的。鑄型的面層材料顆粒度愈大,鑄件表面的粗糙度也愈大。鑄型的表面粗植皮與熱導率和熔融鈦對鑄型的潤濕性,以及鑄型在澆注前處理狀態,對鈦法蘭鑄件的表面質量有較大的影響。表面粗糙度是表示鑄件表面輪廓凹凸不平的程度,是以微米為單位來計量的,通常以及Ra或及Rz來表示。鑄件的宏觀不平度是指鑄件表面上出現的肉眼可見的顯微凹凸部分,如冷隔、流痕、裂紋、表面孔洞和夾雜等缺陷乎均的線曲率。容易形成流痕和冷隔是鈦法蘭鑄件的特性之一。

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