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鈦合金毛坯鍛造的加熱方式

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-6-23 11:58:24
的導熱率低,加熱的比較困難,一般采用表面加熱方法時,加熱時間相當長,大型坯料加熱時,截面溫差大。與銅、鐵、鎳基合金的導熱率隨著溫度的提高而下降不同,鈦合金的導熱率是隨著溫度的提高而增加。為使鍛造順利進行,并減少鍛造過程中金屬的溫降,尤其是減少坯料表面激冷,鍛造鈦合金的模具需要預熱。否則,金屬的溫降和表面激冷將使金屬不能很好地填充模具型槽及有可能導致很多裂紋。當提高溫度時它們會與空氣發生強烈的反應。當在650℃以上加熱時,鈦與氧強烈反應,而在700℃以上時,則與氮也發生反應,同時形成被這兩種氣體所飽和的較深表面層。例如,當采用表面加熱方式把直徑350mm的鈦坯料加熱到1100~1150時,就需要在鈦與氣體強烈反應的溫度范圍中保溫3~4h以上,則可能形成厚度1mm以上的吸氣層。這種吸氣層會惡化合金的變形性能。在具有還原性氣氛的油爐中加熱時,吸氫特別強烈,氫能在加熱過程中擴散到合金內部,降低合金的塑性。當在具有氧化性氣氛的油爐中加熱時,鈦合金的吸氫過程顯著減慢;在普通的箱式電爐中加熱時,吸氫更慢。
 
用于鈦合金鍛造的模具預熱系統通常是可拆式的,但有時也采用裝在壓力機上的加熱裝置。可拆式模具加熱系統通常是燃氣加熱器,它可以在模塊裝配到鍛造設備之前將模具緩慢加熱到所需溫度區間。固演在壓力機上的加熱裝置通常采用感應加熱或電阻加熱。為了使鍛件和模鍛件獲得均勻的細晶組織和高的力學性能,加熱時,必須保證毛坯在高溫下的停留時間最短。因此,為解決加熱過程中鈦合金的導熱率低和高溫下吸氣嚴重的問題,通常采用分段加熱。在第一階段,把坯料緩慢加熱到650~700℃,然后快速加熱到所要求的溫度。因為鈦在700℃以下吸氣較少,分段加熱氧在金屬中總的滲透效果比一般加熱時小得多。鈦合金毛坯應在電爐中加熱。當不得不采用火焰加熱時,應使爐內氣氛呈微氧化性,以免引起氫脆。無論在哪類爐子中加熱,鈦合金都不應與耐火材料發生作用,爐底上應墊放不銹鋼板。不可采用含鎳量超過50%的耐熱合金板,以免坯料焊在板上。對于要求表面質量較高的精密鍛件,或余量較小的重要鍛件(如壓氣機葉片、盤等),坯料最好在保護氣氛中加熱(氬氣或氦氣),但這樣投資大,成本高,且出爐后仍有被空氣污染的危險,因此生產中常采用涂玻璃潤滑劑保護涂層,然后在普通箱式電阻爐中加熱。玻璃潤滑劑不僅可避免坯料表面形成氧化皮,還可減少α層厚度,并能在變形過程中起潤滑作用。
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