Знание - Sanxin

Титановите сплави се използват широко в аерокосмическата, медицинската, морската техника и други области, благодарение на отличната си якост, устойчивост на корозия и биосъвместимост. Процесът на формоване на титанови сплави обаче е сложен и подходящият метод за формоване трябва да бъде избран според формата, размера и изискванията за производителност на частите.

Тази статия ще представи подробно седемте основни процеса на формоване на титанови сплави, включително огъване, щамповане, центрофугиране, шприцоване, горещо изостатично пресоване, многоточково формоване без матрици и технология за изтегляне, и ще анализира техните технологични характеристики и области на приложение.

1. Огъване Fорминг

Съдържание: Контролът на формата се постига чрез комбинацията от пластична деформация и еластично възстановяване. Размерът на пружинното възстановяване трябва да бъде компенсиран (запазете резерв от 2° да 5°). Минималният радиус на огъване обикновено е три пъти диаметъра на тръбата за студено огъване или два пъти за горещо огъване. Температурата на горещо огъване се контролира от 177 до 427.℃и се използва защита от инертен газ, за ​​да се предотврати окисляването.

Области на приложение: Напорни корпуси на дълбоководни детектори, тръбопроводи за химическо оборудване.

Характеристики: След студено огъване е необходимо отгряване за облекчаване на напрежението. Ъгълът на пружиниране при горещо огъване може да се контролира в рамките на 1°, а дебелината на повърхностния оксиден слой е по-малка от 0.1 мм.

2. Щамповане и формоване

Съдържание: Дели се на студено щамповане (дебелина на стената < 2 мм) и горещо щамповане (деформация > 50%). Сложни форми се постигат чрез контрол на температурата. За горещо щамповане заготовката се нагрява до 600 - 800℃ първо, а формата се загрява предварително до 150 - 200℃ за намаляване на напрежението от температурната разлика.

Области на приложение: Панели за обшивка на крила на самолети, глави за химическо оборудване.

Характеристики: Студеното щамповане изисква окончателно отгряване за елиминиране на напрежението. Високотемпературното горещо щамповане може да постигне единична деформация от 60%, с грапавост на повърхността Ra < 0.8μm.

3. Формоване чрез въртене

Съдържание: Чрез прилагане на натиск върху въртящата се заготовка с помощта на въртящи се инструменти се оформят кухи въртящи се части. То се разделя на обикновено въртене (с постоянна дебелина на стената) и машинно въртене (с променлива дебелина на стената), като скоростта на подаване на въртящото се колело и скоростта на въртене на дорника са основните параметри.

Области на приложение: Дъна на резервоари за гориво за аерокосмически ракети, дюзи на авиационни двигатели.

Характеристики: Коефициентът на използване на материала надвишава 90%, а толерансът на тънкостенните части от титаниева сплав може да се контролира в рамките на 0.03 до 0.05 мм.

4. Леене под налягане

Съдържание: След смесване на прах от титаниева сплав със свързващо вещество, се извършва шприцване. След отстраняване на свързващото вещество и синтероване се получават прецизни части. Разпределението на размера на частиците на праха и съдържанието на кислород трябва да се контролират.

Области на приложение: Зъбни импланти, хирургически инструменти.

Характеристики: Отлична биосъвместимост, подходяща за малки и сложни структурни части и висока размерна точност. ​​​​​​​

5. Горещо изостатично пресоване

Съдържание: Този процес включва подлагане на прахове или заготовки от титаниева сплав на пълно уплътняване под висока температура и налягане, като налягането достига над 100 MPa, а температурата варира от 900 до 1200...°C.

Области на приложение: Високотемпературни компоненти на авиационни двигатели, ядрено енергийно оборудване.

Характеристики: Елиминира вътрешната порьозност, подобрява механичните свойства на материалите и е подходящ за компоненти с високи изисквания за надеждност.

6. Многоточково формоване без щанци

Съдържание: Локалната пластична деформация на титанови плочи се постига чрез многоточкови матрици, за да се реализира мащабно криволинейно формоване на повърхности. Преместването във всяка точка трябва да се контролира, за да се координира деформацията.

Области на приложение: Устойчиви на налягане корпуси на кораби, външни корпуси на космически кораби.

Характеристики: Няма нужда от традиционни щанци, подходящ за единично или дребносерийно производство и намалява производствените разходи.

7. Технология за формоване чрез разтягане

Съдържание: Чрез прилагане на аксиална сила на опън и странично налягане върху титаниеви плочи се постига двойно извиване. Съотношението на силата на опън към силата на държача на заготовката трябва да се контролира, за да се предотврати напукване.

Области на приложение: Обшивки на космически кораби, панели на автомобилни каросерии.

Характеристики: Висока точност на формоване, добро качество на повърхността, подходящ за сложни части с висока кривина.

 

С непрекъснатото разширяване на приложенията на титановите сплави, процесите им на формоване непрекъснато се обновяват и развиват. В бъдеще, с непрекъснатата поява на нови материали и нови процеси, технологиите за формоване на титанови сплави ще станат по-ефективни, прецизни и екологични, осигурявайки силна подкрепа за развитието на висок клас производство.