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鈦合金壓氣機的成型模具及工藝

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2016-5-31 18:34:19
鈦合金TC11在950 ℃的αj=10.8×10-6 ℃-1,K403模具在950 ℃的αm=14.7×10-6 ℃-1,Δt=930 ℃。模具加熱采用單體式電阻絲加熱器,安裝在上底板上。加熱器總功率39 kW,經7~8 h后可將重量為410 kg的3級盤模具和360 kg的上、下模座加熱到950 ℃±10 ℃。加熱器在加熱、保溫和壓制過程中使用,在加熱器底部與下水冷板間隙處用硅酸鋁釬維板封堵,減少熱量散失。凸凹模離型面較近處鉆有深度為30 mm的測溫孔,并裝熱電偶,以測定凸凹模型面的溫度,用凸模上的熱電偶自動控制凸凹模的溫度。
 
模具設計的特點。模具設計的主要特點是通用性好,通過更換凸模、芯模和凹模可鍛出各種形狀的鍛件。閉式鍛結構可省去鍛件毛邊材料的消耗和毛邊所需的變形功,使流線分布更合理,并提高了鍛件質量。電阻加熱器制造簡單,它靠傳導和輻射來傳遞熱量,雖然第一件升溫時間長,但對小批量生產的航空鍛件是適用的。
 
液壓機慢速系統改造方案。據資料報道,鈦合金Ti_6Al_6V_2Sn在接近β轉變溫度范圍、滑塊速度由1.27 m/s降到0.015 m/s時,其變形抗力由1 100 MPa下降到250 MPa,下降率約為70%。由此可以看出,選擇較低的變形速度,可使餅坯變形過程中流動應力降低,從而改善模具的受力狀況,以便用噸位較小的液壓機鍛造較大的盤件。為充分發揮Y32-630型液壓機的作用,在保留原有功能的基礎上增加等溫鍛造慢速功能(慢速可調),對液壓機慢速機構進行了改造。其原理是在原液壓系統中增加一套裝置,由電磁調速電機驅動小流量泵。小流量泵的公稱流量為1.26 L/min,1.軸向柱塞泵;2.電磁調速電機。
 
壓氣機1~3級盤等溫鍛造的工藝步驟為:環(餅)坯進廠→復驗→領料→車→檢查環(餅)坯外形尺寸→吹砂→環(餅)坯預熱(預熱到200~250 ℃,保溫時間以熱透為宜)→表面涂覆(涂FR-11防護潤滑劑,待防護潤滑劑干后,再涂一層FRM-90脫模劑)→加熱(加熱規范為950 ℃±10 ℃,1 h,模具溫度950 ℃)→合模→慢速壓制(0.01~0.1 m/s,總壓力為6 300 kN)→開模→頂出→空冷→吹砂→真空雙重退火→切試料→理化分析→檢驗→入庫。
 
壓氣機1~3級盤經雙重退火處理(950 ℃±10 ℃×1.5 h,空冷+530 ℃±5 ℃×6 h,空冷),硬度作100%檢查,HBd3.2~3.7。每批鍛件剖切一件,專留試樣每批100%取樣。金相要求作低倍組織、流線和高倍組織檢查。通過以上理化分析可知,等溫模鍛后,由于一次變形量大,而且在高溫區慢速變形,再結晶完全,晶粒細化和等軸化,各部位的組織均勻,鍛件獲得細小等軸α+β轉組織,不僅避免了鍛件缺陷的產生,而且還提高了鍛件的機械性能。
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