Технология на металургична обработка и почистване на коване от титанови сплави

С непрекъснатия напредък на науката и технологиите изискванията към свойствата на материалите стават все по-високи и по-високи. Титаниевите сплави постепенно се превърнаха в изследователска гореща точка поради своите превъзходни свойства. Коването на титанова сплав е важен процес на формоване на метал. Изковките от титанови сплави обаче са предразположени към дефекти като включвания и мащаб по време на производствения процес, които влияят на работата на изковките.

Много методи за коване и обработка на материали също непрекъснато се проследяват. Продуктите, изковани от титанови сплави, са широко използвани на пазара. Технологията за обработка на коване става все по-зряла. Металургията за коване на титанови сплави е сравнително разпространена. Нека научим за коването на титанова сплав. технология на металургична обработка и почистване.

⑴. Технология за бързо създаване на прототипи с директно лазерно синтероване на метал

Технологията за бързо създаване на прототипи за директно лазерно синтероване на метали изчерпателно използва усъвършенствана лазерна технология, прахова технология и технология за компютърно управление за постигане на директна обработка и формоване на почти плътни метални части. Първо се използва компютърно-подпомогната система за проектиране (CAD) за конструиране на триизмерен модел на част от целевия продукт, а след това цифровият модел се разлага на серия от двуизмерни структури на слоеве. Компютърът контролира движението на лазерния лъч и системата за прахово настилане се движи синхронно, за да положи прахообразната сплав. , след синтероване на един слой фин прах, системата започва да синтерова нов слой отново и накрая образува триизмерно цяло на продукта след синтероване слой по слой.

⑵. Технология за селективно облицоване на електронен лъч

Технологията за селективно облицоване с електронен лъч е производствена технология, която използва високоенергийни електронни лъчи за бомбардиране на предварително смесен титанов прах и синтероване слой по слой. Титановият метален прах ще се стопи и ще се спича в слой под бомбардировката на електронния лъч и ще се свърже с долния слой, който е бил охладен и оформен. Шведската компания Arcam използва тази технология за разработване на системата EBM S12. Източникът на електронен лъч на оборудването загрява горната нишка до над 2500 градуса, за да освободи електрони. Те се ускоряват от анода и преминават през фокусиращата намотка, за да образуват бомбардиращ надолу електронен лъч. Отклонението на електронния лъч може да се контролира от магнитно поле. , енергията на електронния лъч се контролира от ток, а генерираната мощност може да достигне 4kW. По време на обработката разпределител на прах разпръсква слой прах върху работната равнина във вакуумната камера и след това работната станция преобразува файла за триизмерно моделиране на детайла в компоненти.

Данни за профила на слоя и се предават на системата за управление. Въз основа на прочетените данни от профила, системата за управление задвижва електронния лъч, за да извърши селективно синтероване според специфичен път на сканиране. Титановият метален прах се синтерова и се натрупва слой по слой под бомбардировката на електронния лъч, докато горният слой на цялата част бъде синтерован. Формата на прах в неспечената зона не се променя и след почистване могат да се получат необходимите триизмерни части от титаниева сплав. Тази система се използва главно в производството на компоненти от титанови сплави в областта на авиацията, космонавтиката, автомобилите и медицинските импланти. Спечената титанова сплав Ti-6AI-4V има добра металографска структура и отлични механични свойства. Отчетената граница на провлачване е 910~940MPa, якостта на опън е 950~990MPa, твърдостта по Рокуел е 30~35HRC, а модулът на еластичност е 120GPa. Въпреки това, в практическите приложения все още има проблеми, като например производственият размер е само ограничен (максималният производствен размер е само 250x250x200 mm), а суровината титанов прах трябва да бъде специално доставена.

⑴ Анализ на дефекти на изковки от титанова сплав

По време на процеса на коване на изковки от титанова сплав, поради наличието на включвания като газове и оксиди в метала, е лесно да се причинят дефекти като пукнатини, пори и разхлабване в изковките, което сериозно засяга работата на изковките. Следователно почистването на изковките е ключова стъпка за подобряване на качеството на изковките.

⑵Класификация на процеса на почистване на коване от титанова сплав

Понастоящем процесите на почистване на коване на титанова сплав включват главно механично почистване, химическо почистване и електролитно почистване. Механичното почистване включва главно почистване с бластиране, полиране и др.; химическото почистване включва основно ецване, алкално почистване и др.; електролитното почистване включва главно електрохимично отстраняване на котлен камък, електролитно полиране и др.

⑴Почистващият ефект не е идеален

Поради характеристиките на титановата сплав, нейният повърхностен оксиден филм е труден за отстраняване и е склонен към водородна крехкост. В допълнение, част от процеса на почистване може лесно да доведе до увеличаване на грапавостта на повърхността на титаниеви сплави, което влияе върху характеристиките на умора на изковките.

⑵ Процесът на почистване причинява сериозно замърсяване на околната среда

Някои процеси на почистване изискват използването на химически реагенти като киселини и основи, които лесно могат да причинят замърсяване на околната среда по време на употреба.

⑶ Процесът е сложен и цената е висока

Процесът на почистване на коване на титанова сплав е сложен и изисква множество процеси, а някои процеси изискват използването на специално оборудване, което води до по-високи разходи.

Технологията на металургичната обработка и почистването на изковките от титанови сплави са от голямо значение за подобряване на производителността на изковките. С оглед на настоящите проблеми в процеса на почистване на коване на титаниева сплав, бъдещите насоки за развитие включват главно зелени и екологични, високоефективни и евтини и високоефективни видове. Чрез непрекъснато оптимизиране и подобряване на процесите на почистване, той ще осигури силна подкрепа за широкото приложение на изковки от титанови сплави в авиацията, космонавтиката, медицината и други области.