Forgiatura di precisione del titanio: come controllare i difetti di processo?

Nel contesto dell'ondata di trasformazione della produzione moderna verso l'alta-fine e la precisione, la tecnologia di forgiatura di precisione, basandosi sulla sua caratteristica principale di "near-net shaping", è diventata una tecnologia di produzione chiave in campi critici. Controllando con precisione la deformazione plastica dei metalli, non solo miglioraProdotto in titanioprestazioni e consente di risparmiare sui costi delle risorse, ma impone anche requisiti rigorosi sulla gestione e il controllo dei processi.

 

 

 

1. Precisione e qualità della superficie

La tolleranza dimensionale dei pezzi forgiati di precisione può essere controllata entro ±0,050,2 mm e i componenti ad alta-precisione come le pale dei-motori aeronautici possono raggiungere ±0,02 mm; la rugosità superficiale Ra è inferiore o uguale a 1,6μm e le parti in lega di alluminio possono arrivare fino a Ra 0,8μm, superando di gran lunga la tradizionale forgiatura a stampo aperto e la normale forgiatura a stampo. La maggior parte di essi richiede solo una piccola quantità di molatura per essere utilizzata, riducendo notevolmente i successivi processi di taglio.

 

2. Eccezionale utilizzo delle risorse

La forgiatura di precisione raggiunge una modellatura quasi-netta, con un tasso di utilizzo del materiale dell'80%-95%; il-consumo di materiale in un unico pezzo degli ingranaggi della trasmissione automobilistica è ridotto e il tasso di utilizzo del materiale delle pale dei motori aeronautici è aumentato rispetto alla fusione, riducendo significativamente lo spreco di leghe preziose.

 

3. Proprietà meccaniche ottimizzate

La forgiatura di precisione controlla con precisione il flusso del metallo, rendendo i grani uniformemente raffinati lungo la direzione dello stress e formando linee di flusso del metallo continue e complete, evitando il danno alla struttura del grano causato dal taglio. La resistenza alla fatica dei pezzi forgiati di precisione è superiore di oltre il 20% rispetto a quella dei pezzi lavorati e la durata è moltiplicata; sono migliorate la resistenza alla trazione e la durata a fatica degli alberi a gomito dei motori forgiati di precisione-, nonché la durata a fatica alle alte{{3} temperature dei dischi delle turbine aerospaziali, che possono resistere stabilmente a condizioni di lavoro estreme superiori a 1200 gradi.

 

4.Vantaggi significativi in ​​termini di efficienza produttiva e controllo dei costi

Il ciclo del singolo-pezzo delle linee di produzione automatizzate di forgiatura di precisione dura da pochi secondi a diversi minuti, con meno processi successivi e costi di elaborazione complessivi ridotti; sebbene l'investimento iniziale negli stampi sia relativamente elevato, consente di risparmiare materiali e ha un basso tasso di scarto. Ad esempio, la tecnologia di forgiatura di precisione ad alta-efficienza termica-controllata di Nangong Jingqiang per le bielle migliora l'efficienza; la forgiatura di precisione può anche ottenere una formatura integrata, riducendo i collegamenti di assemblaggio.

 

 

1. Presenza di difetti e qualità delle materie prime

La costruzione di un sistema completo di-controllo dei difetti del processo richiede il controllo della fonte e un controllo preciso di ciascun collegamento: le materie prime sono la base. Il forno ad arco elettrico + raffinazione LF + processo di degasaggio sotto vuoto VD è adottato per controllare rigorosamente le impurità di zolfo e fosforo, ridurre il contenuto di idrogeno entro 2 ppm e utilizzare il rilevamento dei difetti a ultrasuoni per eliminare difetti come pori e inclusioni, garantendo che la fluttuazione della composizione chimica sia inferiore o uguale a ±0,02% e prevenendo problemi di formazione causati dalla segregazione della composizione.

2. Controllo dei parametri di processo

Controllo della temperatura: Seguire il riscaldamento graduale: riscaldamento lento a meno di 100 gradi /h sotto 600 gradi, quindi riscaldamento fino all'obiettivo a 200-300 gradi /h; forgiatura iniziale a 1150-1200 gradi per evitare crepe e forgiatura finale non inferiore a 850 gradi per evitare macchie bianche e struttura irregolare.

 

Raffreddamento: Differentiated treatment according to cross-sections: air cooling for ≤100mm, furnace cooling at ≤50℃/h for >200 mm e raffreddamento in fossa/raffreddamento con sabbia per parti speciali per un tempo maggiore o uguale a 72 ore per prevenire cricche indotte dall'idrogeno-.

 

Processo di deformazione: Rapporto di forgiatura maggiore o uguale a 5:1, accensioni multiple di ribaltamento e imbutitura per eliminare l'allentamento; tasso di deformazione della forgiatura grezza del 5-10%/min e forgiatura di precisione<3%/min to reduce folds; multi-directional forging of special-shaped parts to ensure structural isotropy.

 

3. Stato dello stampo e dell'attrezzatura

Adottare stampi con inserti ad alta-precisione, utilizzare il riscaldamento a resistenza per abbinare la temperatura di preriscaldamento dello stampo con la temperatura di forgiatura e dotarsi di un preciso sistema di controllo della temperatura con una precisione di controllo della temperatura di ±3 gradi; condurre ispezioni regolari degli stampi, eliminare piccole crepe in modo tempestivo e garantire che il raccordo sia maggiore o uguale a 2 mm e riparare l'usura delle scanalature di bava con lavorazione a scarica elettrica per eliminare difetti come disallineamento e grippaggio dello stampo.

 

Il trattamento post-forgiatura e l'ispezione di qualità sono le ultime linee di difesa: eseguire un trattamento termico mirato in base alle caratteristiche del materiale, normalizzare dopo la forgiatura per affinare i grani al grado ASTM 6-7 e aggiungere ricottura per forgiati di grandi dimensioni per eliminare lo stress; temperare le parti chiave per migliorare le proprietà meccaniche complete e assistere con la pallinatura per rafforzare lo stress di compressione superficiale e prolungare la durata a fatica. L'ispezione di qualità richiede il rilevamento dei difetti a ultrasuoni per verificare i difetti interni, l'analisi metallografica per verificare la dimensione del grano maggiore o uguale al grado 5 e test rigorosi della resistenza alla trazione, dell'energia d'impatto, ecc., per garantire la conformità.

 

 

La forgiatura di precisione ha gettato solide basi per la produzione-di fascia alta con i suoi tre vantaggi principali. Il controllo dei difetti richiede la gestione e il controllo- completi del processo. In futuro, si svilupperà verso l'intelligenza, la greenizzazione e l'ultra-precisione, consentendo l'aggiornamento di alta-qualità di settori come quello aerospaziale e dei veicoli a nuova energia.

 

Ruihang, in qualità di produttore professionale, è specializzato in ricerca e sviluppo, produzione e vendita di prodotti in lega di titanio e componenti di precisione per uso industriale. vi preghiamo di contattarci tramite e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com