Control de precisió i tecnologia d'eliminació d'escala superficial de conformació en calent per a barres d'aliatge de titani

Els productes-de gamma alta imposen estàndards estrictes sobre la precisió dimensional i la qualitat de la superfície. El conformat en calent pot optimitzar la microestructura dels blancs. No obstant això,aliatges de titanipresenten una conductivitat tèrmica deficient, que fàcilment condueix a una deformació per-de-tolerància durant el processament. Es formen escates dures i capes trencadisses a la superfície a altes temperatures. L'eliminació de l'escala inadequada provocarà defectes de mecanitzat i fallades dels components.

 

 

1. Característiques del procés de conformació en calent del nucli

Els principals processos de conformació en calent per a barres d'aliatge de titani inclouen laminació en calent, forja en calent multi-direccional i extrusió en calent, amb temperatures de processament que oscil·len entre els 850 i els 950 graus per equilibrar la plasticitat i el rendiment de la microestructura. La deformació a alta -temperatura dels aliatges de titani és sensible a la temperatura, la velocitat de deformació i la quantitat de deformació. La mala conductivitat tèrmica crea una gran diferència de temperatura entre l'interior i l'exterior dels blancs, donant lloc a una deformació desigual i posteriors defectes de precisió. El desgast de la matriu, la rigidesa de l'equip i el refredament desigual agreujaran encara més les desviacions dimensionals.

 

2. Principals defectes de precisió i els seus mecanismes de formació

Els defectes es divideixen en dues categories: defectes dimensionals i defectes geomètrics de forma i posició:

• Defectes dimensionals: diàmetre, rodones i longitud fora de-tolerància-. Aquests són causats per un escalfament desigual, una distribució inadequada de la reducció, el desgast de la matriu i la contracció de refrigeració diferencial. Les barres convencionals tenen una tolerància de diàmetre superior a ± 0,1 mm i no compleixen els estàndards de precisió de muntatge.
• Defectes geomètrics de forma i posició: flexió i torsió induïdes per subjecció excèntrica, tensió tèrmica desigual i tensió de refrigeració residual. La rectitud de les barres normals supera 1 mm/m, la qual cosa comporta procediments de redreçament que requereixen temps-. Per a barres de -gran mida, la deformació interna i externa inconsistent també condueix a una microestructura no homogènia i una precisió inestable.

 

 

1. Regulació precisa del procés de calefacció

La calefacció uniforme és la base del control de la forma. L'escalfament del gradient, el control constant de la temperatura dins de ± 10 graus, l'apilament vertical adequat i el temps de retenció coincident eliminen els gradients de temperatura dins dels espais en blanc. S'adopta una atmosfera de forn amb un potencial d'oxidació baix per equilibrar la deformació uniforme i la qualitat de la superfície.

 

2. Optimització dels paràmetres del procés de conformació

Els paràmetres de deformació s'ajusten per a diferents processos: -multipass petita reducció de la laminació en calent estabilitza la rodonesa; La forja en calent multi-direccional evita la flexió excèntrica; L'extrusió en calent adopta matrius preescalfades a 100-120 graus per evitar esquerdes. Després de l'optimització, la tolerància del diàmetre es controla dins de ± 0,05 mm i la rectitud inferior o igual a 1 mm/m, satisfent els requisits de mecanitzat de precisió.

 

3. Control de precisió de refrigeració i acabat

S'adopten el refredament per aire i el refredament lent de la boira per reduir la deformació de la contracció i alliberar l'estrès residual. El suport d'allisat CNC i rectificat de precisió elimina els defectes, aconseguint una rugositat superficial Ra Menor o igual a 0,8 μm. Combinat amb la inspecció làser en línia per a l'ajust de paràmetres-en temps real, es realitza un control de precisió del procés-bucle tancat-complet.

 

 

• Els aliatges de titani són molt susceptibles a l'oxidació per sobre dels 800 graus, formant tres capes d'escala dura a la superfície amb una capa de contaminació alfa trencadissa a la cara interior. Una temperatura més alta i un temps de retenció més llarg donen lloc a capes d'òxids més gruixudes.
• Augmenta la resistència al tall i al rectificat, accelera el desgast de les eines i genera defectes de mecanitzat.
• La capa alfa trencadissa redueix dràsticament la tenacitat de la superfície i la resistència a la fatiga, fent que els components siguin propensos a esquerdes per fatiga i amenacen la seguretat dels-equips de gamma alta.
• L'escala desigual cobreix els defectes del material de base, provocant errors de judici en la inspecció de qualitat i reduint el rendiment del producte acabat.

 

 

1. Neteja mecànica

Els mètodes inclouen granallat de sorra, mòlta i poliment, adequats per al tractament per lots d'escala gruixuda.

L'explosió de sorra té una alta eficiència i una contaminació zero, però no aconsegueix eliminar completament les capes alfa fràgils i pot causar fosses superficials.

El rectificat i el poliment aconsegueixen una neteja a fons i una qualitat superficial superior, però pateixen una gran pèrdua de material i una baixa eficiència, només s'aplica a barres de precisió-alta.

 

2. Neteja química

La barreja d'àcid fluorhídric i àcid nítric serveix com a mètode de neteja químic principal. Elimina completament l'escala i les capes alfa sense danys mecànics i conserva bé la precisió dimensional, ideal per a barres de forma especial-d'alta precisió-. Els seus inconvenients es troben en els elevats costos de tractament de líquids residus i en els estrictes requisits de protecció del medi ambient, que requereixen instal·lacions de purificació de suport.

 

3. Neteja de compostos i control de l'oxidació de la font

Cada tecnologia de neteja té limitacions inherents. La indústria adopta àmpliament un procés compost: granallat de sorra a baixa -pressió per a l'eliminació rugosa → decapat per a una neteja fina → polit per retallar la superfície, equilibrant l'eficiència del processament i la qualitat de la superfície.

L'oxidació es pot controlar a la font: acabat a baixa-temperatura entre 300 i 550 graus , o escalfament sota buit/atmosfera inert per aïllar l'oxigen, la qual cosa redueix els costos de neteja posteriors i millora la utilització del material minimitzant la generació d'escala.

 

 

Ruihang Group produeix principalment productes de titani amb la cadena completa de la indústria, inclosa la fosa, forja, redreçat, laminació, tractament de superfícies, procés de prova. Per a qualsevol necessitat de compra, no dubteu a contactar amb nosaltres per correu electrònic:Sam.Rui@bjrh-titanium.com