Tehnologia de forjare în prelucrarea materialelor din titan

Materialele metalice de titan sunt utilizate pe scară largă în domeniul aerospațial, medical, chimic și în alte domenii datorită rezistenței lor ridicate, densității scăzute, rezistenței bune la coroziune și rezistenței la temperaturi ridicate. În prelucrarea metalului de titan, forjarea este utilizată ca metodă importantă de formare pentru a produce deformarea plastică a materialului prin aplicarea unei forțe externe, astfel încât să-i schimbe dimensiunea și forma și să îmbunătățească proprietățile materialului. Această lucrare va prezenta în detaliu tehnologia de forjare în prelucrarea materialului metalic de titan, inclusiv diferite tipuri de metode de forjare și caracteristicile acestora.
I. Clasificarea metodelor de forjare
Forjare liberă: forjarea liberă este cea mai de bază metodă de forjare, semifabricatul în nicovala superioară și inferioară între deformarea liberă. Această metodă este potrivită pentru producerea de forme simple, cerințe de precizie ale pieselor forjate, cum ar fi roți dințate mari, arbori și așa mai departe. Avantajul forjarii gratuite este procesul flexibil, adaptabilitatea, dar rata de utilizare a materialului este scăzută și necesită abilități ridicate de forjare.

Forjare cu matriță: forjarea cu matriță este o metodă de forjare a taglelor în matriță. În funcție de deschiderea și închiderea matriței, forjarea cu matriță poate fi împărțită în forjare cu matriță deschisă și forjare cu matriță închisă. Forjare cu matriță închisă datorită lipsei marginii zburătoare, utilizării ridicate a materialului, preciziei dimensionale ridicate a pieselor forjate, potrivite pentru producția de loturi mari, forjate cu formă complexă. Avantajele forjarii cu matriță sunt eficiența ridicată a producției, forjarea de bună calitate, dar costul matriței este ridicat și necesită întreținere regulată.
Extrudare: extrudarea este țagla în cilindrul de extrudare, prin matriță și tija de extrudare pe presiunea țaglei, astfel încât să fie extrudată din metoda de formare a găurii matriței. Extrudarea este potrivită pentru producția de bare lungi, tuburi, profile și alte piese forjate. Avantajele extrudării sunt utilizarea ridicată a materialului, organizarea internă densă a forjarilor, dar investiții mari în echipamente și procese complexe.
Forjare și rulare transversală: aceste două moduri sunt utilizate în principal pentru prelucrarea materialelor lungi și subțiri, prin rolele rotative sau rolele de pe țagla pentru deformare continuă. Avantajele forjarii și rulării încrucișate sunt productivitatea ridicată, buna utilizare a materialului, potrivite pentru producția la scară largă.
Laminare cu pendul, forjare rotativă cu pendul și laminare cu inele: aceste metode utilizează o matriță rotativă pentru a forma local sau integral țagla. Sunt potrivite pentru producerea de forme complexe, cerințe de înaltă precizie ale pieselor forjate, cum ar fi roți dințate, inele de rulment și așa mai departe. Aceste metode de forjare necesită de obicei proiectarea și controlul precis al matriței pentru a obține un produs de înaltă calitate.
În al doilea rând, punctele principale ale procesului de forjare
Selectarea raportului de forjare: un raport de forjare rezonabil este esențial pentru a îmbunătăți calitatea pieselor forjate și a reduce costurile. Raportul de forjare este prea mic poate duce la organizarea internă inegală a forjarilor, scăderea performanței; raportul de forjare este prea mare poate crește dificultatea și costul forjarii.
Temperatura de încălzire și timpul de menținere: metalul de titan trebuie încălzit înainte de forjare pentru a-și îmbunătăți plasticitatea și a reduce rezistența la deformare. Temperatura corectă de încălzire și timpul de menținere pot asigura că temperatura internă a țaglei este uniformă, pentru a evita supraîncălzirea sau fenomenul de supra-ardere.
Cantitatea de deformare și viteza de deformare: cantitatea rezonabilă de deformare și viteza de deformare pentru controlul organizării și performanței pieselor forjate au un impact important. Deformarea excesivă poate duce la fisurare sau la deformarea neuniformă a forjarii; rata de deformare prea mare poate cauza tensiuni reziduale în interiorul forjarii.
Proiectarea și întreținerea matriței: calitatea designului matriței afectează în mod direct precizia formării și calitatea suprafeței pieselor forjate. Formele ar trebui să aibă rezistență și duritate ridicate pentru a rezista la temperaturi ridicate și presiune înaltă în procesul de forjare. În același timp, întreținerea și revizia regulată a matriței este, de asemenea, o măsură importantă pentru a asigura calitatea pieselor forjate.
Prelucrarea prin forjare a materialelor metalice de titan este un proces complex și delicat. Prin alegerea metodei de forjare adecvate, optimizarea parametrilor procesului de forjare, proiectarea unei matrițe rezonabile și consolidarea controlului procesului și alte măsuri, putem produce piese forjate de titan de înaltă calitate, de înaltă performanță. Odată cu progresul continuu al științei și tehnologiei și îmbunătățirea continuă a tehnologiei de proces, prelucrarea de forjare a materialelor metalice de titan va juca un rol important în mai multe domenii.