Hogyan lehet megakadályozni a titánötvözet kovácsolásának 7 fő típusát és okát?

Az alacsony sűrűségű, nagy szilárdságú, magas hőmérséklet-állóságú, korrózióálló, nem mágneses és biokompatibilitású titánötvözetek, valamint egyéb kiváló átfogó teljesítményű titánötvözetek a kortárs repülőgép-, fegyver-, vegy- és kőolaj-, orvosi, nukleáris energia és egyéb felhasználási területeken és szélesebb körben használják, amelyek többségét titánötvözetek, például rudak, kovácsolt anyagok és hengerelt profilok deformálására használják. A kovácsolás deformációja annak biztosítására szolgál, hogy a titánötvözet anyaga elérje a fontos eszközök ideális szervezetét és tulajdonságait, de a titánötvözet kovácsolásában, különösen a tuskóból a rúdtégla gyártási folyamatába, gyakran előfordulnak különféle repedési formák, nemcsak a repedés növelése érdekében. előállítási és gyártási költség, hanem csökkenti a termelés hatékonyságát és az anyag arányát, és amikor a termék törmeléke súlyos. Ennek fényében ez a cikk elemzi és összefoglalja a titánötvözet-kovácsolás során az évek során fellépő repedési jelenséget, és javaslatot tesz a repedés megelőzésére és megoldására, a titán gyártási hatékonyságának és termékminőségének biztosítására. ötvözet kovácsolás.
1, Titánötvözet kovácsolási repedés osztályozása és okai
1.1 A végfelület repedése
A végfelület repedése egyfajta repedés, amely a tuskó homlokoldalán titánötvözet kovácsolásakor keletkezik, és a repedések általában nagyobbak és gyakoribbak. A végfelület repedésének nagyobb hatása van, ami általában a kovácsoláshoz vezet, nem folytatható a folyamat szerint. A homlokfelület repedésének fő okai: ① a tuskófej zsugorodási lyukai vagy a hideg szegregáció vége nem teljesen tiszta; ② felborító folyamat, a tuskó végfelülete és az üllő érintkezési hője felszívódik, húzza a hosszú folyamatot, a tuskó végfelülete kidudorodik gyorsan lehűl; ③ végfelület helyzete különböző irányok az extrudálás, a deformáció nem egyenletes, vagy húzza a hosszú ideig deformációs sebesség túl gyors; ④ néhány tuskó deformációs ellenállás nagy, rossz mobilitás, a végén a szív a homorú.
1.2, Összehajtható repedés
Hajtogatási repedés főként háromféle esetben fordul elő: Először is, a nyersanyag titánötvözet tömb magassága és átmérője aránya nagyobb vagy egyenlő, mint 2,5 vagy ingot mintavétel a tuskó közepén, maradék mintavételi horony, felborulás és hajtogatás; Másodszor, a tuskó kovácsolása a repedés középső részében, mély gödörbe őrölve, felborítva és újra hajtogatva; Harmadszor, a dudorok és kráterek éles sarkai által generált egyéb segédfolyamatok nincsenek összhangban a köszörülési kisülési sérülések előírásaival. Az 1(a) ábra egy TB6 titánötvözet tuskó középső részének behajtását mutatja a mély gödör köszörülés után. 1(b) ábra TC4-LC titánötvözet tuskófűrészelésnél ferdén hasításkor fordítsa el 180 fokkal a fűrészelés folytatásához, a fűrészfelület a maradék éles szélek közepén nincs polírozva, majd húzza meg a fűrészlap hosszát. komolyabb hajtogatás történt.
1.3 Szakadás
A szakadás a titánötvözet tuskó egyfajta keresztirányú repedése, amely a tuskó lokalizált szakadása a hossz és a deformáció húzásakor. Kovácsolás szakadás növeli az őrlés mennyiségét, csökkenti az anyag az anyag sebességét, míg a mélyebb szakadás az alakító folyamat vezethet a vak nem felel meg a termék megmunkálási méret követelményeinek és a hulladék. A szakadás fő oka a túl nagy mennyiség alatti egyszeri áthaladás (egyik oldal 50 mm-nél nagyobb), vagy az alatti sebesség túl gyors, 2. ábra (a) TB6 titánötvözet lemezszakadás esetén. Másodszor, a kalapács üllő deformációja az élgörbületének hosszan tartó használatából eredően nem elég sima, vagy a kalapács üllő előmelegítési hőmérséklete nem elegendő, a nyomás alatti rendszeres deformáció szintén tuskószakadáshoz vezet. Ezenkívül néhány lépcsős tengelyrúd vagy lépcsős kovácsolás a nem megfelelő platform helyi méretének nagy különbsége miatt a hosszú kovácsolás nagyobb valószínűséggel elszakad, 2(b) ábra TC4-DT titán esetén ötvözet kovácsolás lépés a szakadásnál.

1.4, belső repedés
A belső repedés általában egypontos, folyamatos vagy szakaszos folyamatos repedést jelent a titánötvözet tuskó belsejében a kovácsolás során, amelyet általában nehéz megtalálni, és alacsony ellenőrzéssel vagy ultrahangos hibaészleléssel kell kimutatni. Az ilyen típusú repedés tönkreteszi a fém folytonosságát, és csak selejtezhető. A belső repedés okai két kategóriába sorolhatók: Először is, egyes titánötvözet anyagok volfrámot, molibdént és nióbiumot, valamint egyéb tűzálló fémelemeket tartalmaznak, helyileg súlyosabb szegregáció, zárványok vagy laza, hideg szegregáció és egyéb kohászati ​​hibák a kovácsolási és deformációs folyamat repedések forrásává; Másodszor, néhány kis specifikációjú (kvázi 90 mm vagy Ф90 mm vagy kisebb) titánötvözet anyagok esetében, amelyek hosszan tartó gyors hűtési folyamatot húznak, a hőmérséklet fordított széle alacsony, vagy meg kell forralni, kovácsolás, helyi hőmérsékleti gradiens, könnyen előállítható belső repedések. A 3. ábra egy TA15 titánötvözetből készült kvázi Ф85 mm-es kész rúdhiba-észlelést mutat be, amelyet a belső törés morfológiájának szíve közelében találtak, a második eset elemzése után.

1.6. Törékeny repedés
Néhány nehezen deformálható, magas hőmérsékletű titánötvözet anyag maga gyenge plaszticitású, nem megfelelő folyamatszabályozás, könnyen súlyos törékeny repedést okoz, mély repedéseket és nehezen eltávolítható. A végső kovácsolási hőmérsékletű kovácsolás folyamatigénye alatt a nagyobb nyomású tuskó hajlamos a rideg repedésre. Vannak olyan magas hőmérsékletű titánötvözet anyagok, amelyek nem igényelnek 200-300 fokos alacsony hőmérsékletű kemencét, vagy a szegmentált fűtési folyamat ésszerűtlen, a hőmérséklet túl gyors, a titánötvözetek rossz hővezető képessége miatt, ami a hevítési folyamatot eredményezi. tuskó végén és közepén, felületén és szívében nagy hőmérsékleti gradiens létezik, a kovácsolásból komoly repedés lép fel. Az 5. (a) ábra egy magas hőmérsékletű, titánötvözetből készült vizsgálati anyag repedését mutatja, majdnem két részre bontva, a fűtési folyamat elemzése után, és a fűtési folyamat túl gyors. Az 5(b) ábra azt mutatja, hogy a törékeny repedés során a Ti3Al tuskókovácsolási folyamat a nem megfelelő hűtési művelet eredményeként elemezhető. A berendezés meghibásodása miatt a léghűtéses kovácsolást le kell állítani, a működő gép befogó tömbrészeit szigetelőpamutba csomagolva nem tisztítják meg időben, a tuskó hűtése nem egyenletes, és az anyag érzékenyebb a hőmérsékletre, a melegítésben, kovácsolásban, a szigetelő pamutba csomagolt tuskó szegélyrepedés.
1.7, Felületi repedés a testen keresztül
A rúdkohászati ​​minőség rossz, a felületi hibákat nem távolítják el alaposan, vagy a hevítési folyamat indokolatlan, ami a kovácsolás során a tuskó felületén repedéshez vezet. Általános terület viszonylag nagy, súlyos károkat. 6. ábra a beérkező anyagfeldolgozáshoz TC4-LC titánötvözet tuskó első tűzrajza hosszan, a súlyos repedés oldalának fejpozíciója közelében (az ábrán doboz), a kemence számának elemzése után a tuskó olvasztási minősége a szegényes, a tömbfelület hideg szegregációja és a bőr alatti léglyukak nem tisztulnak ki. Vállalat egy titánötvözetből készült vizsgálati anyag tuskó öntés első tűz kovácsolás keresztül a test repedés súlyos, elemzése után a vizsgálati anyag fázisváltozás pontja 1020 fok, míg a nyitási hőmérséklet csak 1050 fok, a fűtési hőmérséklet alacsony, az öntési állapot szervezeti plaszticitása gyenge, komoly repedést eredményezve, majd 1150 fokra felmelegedve nyissa újra a tuskót, a repedés jelentősen csökken.
2, A titánötvözet kovácsolási repedési jellemzői
2.1 Súlyos sérülés
A titánötvözet repedése komoly veszélyt jelent, nemcsak a köszörüléssel foglalkozó dolgozók munkaintenzitásának növelése, a termelés hatékonyságának csökkentése, hanem a termékhozam csökkentése miatt is. A mélyebbre őrlésből adódó súlyos repedések része, növelni kell a tűzi időket, növelni kell a gyártási költségeket, a termékek kötegelt előállítása esetén a térhálósodási eljárás előírásainak megsértése miatt, könnyen előidézhető termékminőségi ingadozások. A komolyabb kovácsolási repedések a termék elavulásához vezethetnek, mivel nem tudják teljesíteni a termék szállítási méretére vagy tömegére vonatkozó követelményeket.
2.2, veleszületett
A Ti3Al, Ti2AlNb, IMI 834, valamint egyes nehezen deformálható, magas hőmérsékletű titánötvözetek új alkatrészei esetében saját szerkezeti és szervezeti tényezőik miatt az alakváltozási képesség gyenge, maga is hajlamosabb a repedésre. Egyes titánötvözet tuskó kohászati ​​minősége gyenge, szegregáció, zárványok, szubkután porozitás vagy hideg elkülönülés és egyéb kohászati ​​hibák vannak, a későbbi kovácsolási folyamat során hajlamos a többszörös tüzelésű repedésre, és nehezebb kiküszöbölni.
2.3 Nehezen javítható és csiszolható
Titánötvözet repedés nehéz köszörülési jellemzőkkel: ① repedések, meg kell tisztítani, ellenőrizni kell az őrlési szélesség és mélység arányát 10-nél nagyobb vagy egyenlő, nagyobb mennyiség őrlése; ② része a rossz plaszticitás titánötvözet, mivel a köszörülés a tuskó helyi hőmérséklet-emelkedés, a létezését a hőmérsékleti gradiens, hűtés szerepe miatt a feszültség, repedések továbbra is kiterjeszteni, azaz őrlés közben repedés; ③ néhány kis méretű titánötvözet rúd vagy kovácsoltság, a kicsi méretének súlya miatt, a köszörülést nem könnyű rögzíteni; ④ Egyes hosszabb rudak és kovácsolt darabok végén, amelyeket függőlegesen kell polírozni, nehéz kezelni, és biztonsági kockázatot jelent; ⑤ Egyes formájú részek szabálytalan alakúak és méretűek, és nem lehet mit kezdeni a belső repedések csiszolásával.
2.4 Nehéz ellenőrzés
A titánötvözet repedéseinek nehéz ellenőrzési jellemzői vannak: ① repedések 100%-os ellenőrzést, ellenőrzési munkaterhelést igényelnek; ② a repedések kisebbek lesznek, könnyen lefedhető őrlőpor, az ellenőr szabad szemmel nem tudja megállapítani, hogy alaposan el kell-e távolítani; ③ néhány szabálytalan alakú, repedések nehezebben ellenőrizhetők; ④ repedések keletkeznek a tuskó belsejében vagy a bőr alatt, szabad szemmel nem láthatók, általában késztermék-ellenőrzés vagy alacsony ellenőrzés, hogy kiderüljön, mikor már túl késő; ⑤ könnyen feltörhetők a belső repedések a szabálytalan alakú és méretű miatt, a repedések nem találhatók; ⑤ könnyen feltörhetők a belső repedések a szabálytalan alakú és méretű miatt, a repedések nem találhatók; ⑤ könnyen feltörhetők a belső repedések a szabálytalan alakú és méretű miatt, a repedések nem találhatók. ⑤ könnyen feltörhető vagy formálható a tuskó színező behatolási tesztje előtt, ami megnehezíti az ellenőr munkáját.
3, Titánötvözet kovácsolás repedésmegelőzés és megoldás
A fenti hét titánötvözet repedési formája, okai és jellemzői szerint, valamint repedési példákkal kombinálva célzott megelőző intézkedések kidolgozása. Ugyanakkor összpontosítani kell a személyzet működésének és a hallgatólagos megértés szintjének javítására, annak biztosítására, hogy a kulcsfontosságú berendezések tökéletes működési állapotban legyenek, a megfelelő köszörülési, ellenőrzési előírások kidolgozása és szigorú végrehajtása, a kulcspontok ellenőrzése és a fontos részletek.

3.2 Hajtogatás és repedés megelőzése
Először is, ellenőrizzék a nyersanyag titánötvözet öntvény vagy közbenső folyamat tuskó magasság-átmérő aránya kisebb vagy egyenlő, mint 2,5, a megfelelőbb magasság-átmérő arány tartomány 1,8 ~ 2,3; Másodszor, a középső része a tuskó maradék mintavételi horony és a tuskó összehajtható repedés részei a gép vagy a csiszoló kezelés, győződjön meg róla, hogy kerek és simítsa át a szélesség-mélység arány Nagyobb vagy egyenlő 10 megfelelő; Harmadszor, győződjön meg arról, hogy a fűrészelési, megmunkálási és egyéb segédfolyamatok, amelyeket a domborulatok és kráterek éles sarkai generálnak (például pozicionáló furatok megmunkálása stb.), összhangban vannak a belső szabályozással, a köszörülési követelményekkel, hasonlóan a tuskó lépéseihez A 7. ábrán látható, a pozicionáló furatokat stb. tisztára kell csiszolni a kovácsolás folytatása előtt.
3.3 Szakadásmegelőzés
Először is, gyors kovácsológép kovácsolás egymenetes egyoldali nyomásszabályozás alatt 20 ~ 30 mm tartományban, nyomás alatt a sebesség nem lehet túl gyors (5 ~ 10 mm / s megfelelő); Másodszor, annak biztosítása érdekében, hogy a kalapács üllő élének görbülete R40 mm-nél nagyobb vagy egyenlő, a deformáció időben megtörténik a feldolgozás fenntartása és annak biztosítása érdekében, hogy az üllőt előre felmelegítsék 300–400 °C-ra; Harmadszor, a tengelyrúd vagy a lépcsős kovácsolás lépéseinél a kovácsolásnál a lépcsős kovácsolásnál a kopogtatópálcát enyhe nyomással kell használni, majd a kalapácsot lassan kell lenyomni, és az egyetlen kalapács deformációját szigorúan ellenőrizni kell 30 mm-en belül. , és szakadás esetén a kalapácsot meg kell javítani, vagy a kovácsolást időben le kell állítani a köszörüléshez.
3.4,Belső repedés megelőzése
Először is, a tűzálló fémelemeket, például volfrámot, molibdént és nióbiumot tartalmazó titánötvözet anyagoknál a forrásból kell kiindulni, meg kell erősíteni a tuskó olvasztási folyamatának kutatását, javítani az olvasztási technológia színvonalát, csökkenteni vagy megszüntetni a szegregációt, zárványokat, laza vagy hideg. szegregáció és egyéb kohászati ​​hibák; Másodszor, a kis méretű titánötvözet tuskó esetén a húzási folyamatot időben le kell ferdíteni, és igyekezni kell elkerülni, hogy a kovácsolás fejének vége a tuskó beszoruljon, a körülmények lehetővé teszik, hogy azonnal vissza kell helyezni a kovácsolandó kemencébe.
3.5 Hosszanti repedések megelőzése
Először is, a titánötvözet tuskórajzolási folyamata időben letört, megtiltja az éles szélek, fekete élek megjelenését; Másodszor, néhány hőmérséklet-érzékeny, magas hőmérsékletű titánötvözet kovácsolás után léghűtés vagy burkolat szigetelés pamut hűtés, próbálja meg ne használja a léghűtéses, vízhűtéses, olajhűtéses és egyéb gyors hűtési módszereket.
3.6 A rideg repedés megelőzése
A magas hőmérsékletű titánötvözet anyagok nehéz deformációjához "csomagolt pamutkovácsolást" kell használni: vagyis a tuskót a megadott tartási időre felmelegítjük, a tuskót eltávolítjuk, hőszigetelő pamutrétegbe csomagoljuk (kb. 10 mm vastagságú). , egyenletesen megszórva egy réteg üvegvédő szerrel), vissza a kemencébe tovább melegíteni (idő a tuskó és a csomag pamut méretétől függően gyorsan és lassan), ki a kovácsolás, a folyamat időben történő növelése fedél hőszigetelés pamut, minimalizálja a hőmérsékletet a tuskó, hogy minimalizálja a hőmérsékletet a tuskó. Pamut, minimalizálja a tuskó hőmérsékletének veszteségét, hogy a kovácsolás során mindig a végső kovácsolási hőmérséklet feletti hőmérséklet legyen, a gyakorlat azt mutatja, hogy a művelet jelentősen csökkentheti a repedést. Ezenkívül az ilyen típusú titánötvözet fűtést 200-300 fokos alacsony hőmérsékletű kemencében, többlépcsős fűtéssel, lassú fűtéssel (50 ~ 100 fok / óra) kell alkalmazni, hogy biztosítsa a tuskó egyenletes melegítését, csökkentse a hőmérsékleti gradienst. különböző részeken. Végül a kovácsolás során tilos az anyag leejtése, elkerülve a munkadarabbal való heves ütközést; a hűtési folyamat lassú és egyenletes; A repedéscsiszolás befejeződött a színáthatolási teszthez stb.
3.7, felületi repedés megelőzése
Először is, a felületi repedés által okozott rossz kohászati ​​minősége ingot, meg kell erősíteni az olvadási folyamat kutatás, javítja az olvadási szintet, kovácsolás előtt kell teljesen eltávolítani a tuskó hideg szegregáció, szubkután porozitás és egyéb kohászati ​​hibák. Másodszor, a hevítési és kovácsolási eljárás megfogalmazásakor mélyen össze kell foglalnunk azt a tanulságot, hogy a vizsgált anyag alacsony hevítési hőmérséklete komoly repedésekhez vezet, és átfogóan figyelembe kell venni a különféle tényezőket, hogy biztosítsuk az eljárás optimális működését.
4, Következtetés
(1) A titánötvözetből készült kovácsolási repedés magában foglalja a végrepedést, a hajtogató repedést, a szakadást, a belső repedést, a hosszirányú repedést, a rideg repedést stb., különféle formájú és szabályozható okokkal; és komoly veszélyek jellemzik, veleszületett, örökletes, nehezen javítható és csiszolható, valamint nehezen ellenőrizhető.
(2) A titánötvözet kovácsolási repedésének csökkentése és elkerülése érdekében a megelőzésre kell összpontosítani, és ésszerű és megvalósítható megelőző intézkedéseket kell kidolgozni. Ugyanakkor biztosítania kell, hogy az olyan fontos folyamatok, mint a kovácsolás, köszörülés és ellenőrzés ellenőrzés alatt álljanak, és az intézkedések legfontosabb ellenőrzési pontjait szigorúan végrehajtsák.