Mètode de forja de materials metàl·lics de titani
La forja és un mètode de processament de conformació que aplica força externa als blancs metàl·lics de titani (excepte les plaques) per provocar una deformació plàstica, canviar la mida, la forma i millorar el rendiment. S'utilitza per fabricar peces mecàniques, peces de treball, eines o en blanc. A més, depenent de la quantitat de moviment del control lliscant i de la quantitat de moviment vertical i horitzontal del control lliscant (utilitzat per a la forja, la lubricació i el refredament de peces esveltes i la forja de peces de producció d'alta velocitat), es pot utilitzar un dispositiu de compensació. s'utilitza per augmentar la quantitat de moviment en altres direccions. Els mètodes anteriors són diferents i la força de forja necessària, el procés, la utilització del material, la sortida, la tolerància dimensional i els mètodes de lubricació i refrigeració també són diferents. Aquests factors també són factors que influeixen en el nivell d'automatització.
Segons el mode de moviment del blanc, la forja es pot dividir en forja lliure, revolt, extrusió, forja de matriu, forja de matriu tancada i revolt tancat. Atès que no hi ha flaix en la forja de matrius tancades i el revolt tancat, la taxa d'utilització del material és alta. Les forjades complexes es poden acabar en una o més operacions. Com que no hi ha flaix, es redueix l'àrea de càrrega de la forja i també es redueix la càrrega requerida. Tanmateix, cal tenir cura de no restringir completament els espais en blanc. Per a això, cal controlar estrictament el volum de la matriu en brut, controlar la posició relativa de les matrius de forja i mesurar les forjades i esforçar-se per reduir el desgast de les matrius de forja.
Segons el mode de moviment de la matriu de forja, la forja es pot dividir en laminació oscil·lant, forjada oscil·lant, forjada en rotlle, laminació de falca creuada, laminació d'anell i laminació creuada. El rodatge per vibració, la forja per vibració i els anells de laminació també es poden processar mitjançant forja de precisió. Per tal de millorar la utilització del material, la forja i el rodatge creuat es poden utilitzar com a processament frontal de materials prims. La forja rotativa, com la forja oberta, també es forma parcialment. L'avantatge és que es pot formar amb una força de forja més petita en comparació amb la mida de la forja. En aquest mètode de forja que implica forja lliure, el material s'expandeix des de prop de la superfície de la matriu fins a la superfície lliure durant el processament. Per tant, és difícil garantir la precisió. Per tant, s'utilitzen ordinadors per controlar la direcció del moviment de la matriu de forja i el procés de forja rotativa, i es poden obtenir productes amb formes complexes i alta precisió amb una potència de forja més baixa, com ara pales de turbina de vapor multivarietat i multivarietat i altres forjades. gran mida.
Per obtenir una major precisió, s'ha de parar atenció a evitar la sobrecàrrega del centre mort inferior i controlar la velocitat i la posició del motlle. Perquè aquests tindran un impacte en les toleràncies de forja, la precisió de la forma i la vida útil de la matriu de forja. A més, per mantenir la precisió, també s'ha de prestar atenció a l'ajust de l'espai lliure del carril de guia lliscant, garantint la rigidesa, ajustant el punt mort inferior, utilitzant dispositius de transmissió auxiliars, etc.
Els materials utilitzats en la forja de titani són principalment titani pur i aliatges de titani de diverses composicions. L'estat original dels materials inclou estoc de barra, lingot, pols metàl·lic i metall líquid. La relació entre l'àrea de la secció transversal del metall abans de la deformació i l'àrea de la secció transversal després de la deformació s'anomena relació de forja. La selecció correcta de la proporció de forja, la temperatura d'escalfament raonable i el temps de retenció, les temperatures de forja inicial i final raonables, la quantitat de deformació raonable i la velocitat de deformació tenen una gran relació amb la millora de la qualitat del producte i la reducció de costos. Les forjades petites i mitjanes utilitzen generalment barres rodones o barres quadrades com a espais en blanc. L'estructura del gra i les propietats mecàniques de la vareta són uniformes i bones, la forma i la mida són precises, la qualitat de la superfície és bona i és fàcil organitzar la producció en massa. Sempre que la temperatura d'escalfament i les condicions de deformació es controlin raonablement, es poden forjar forjats amb un rendiment excel·lent sense una gran deformació de la forja.
Els materials metàl·lics de titani solen ser forjats amb equips professionals com ara màquines de forja hidràuliques o forja mecànica
màquines. Aquests són alguns dels equips i requisits d'equips habituals:
Màquina de forja hidràulica: la màquina de forja hidràulica és un equip molt utilitzat per a la forja. S'aconsegueix el canvi de forma del metall mitjançant l'alta pressió proporcionada per un sistema hidràulic. Per a la forja de titani, aquest equip acostuma a proporcionar una pressió i un control suficients per garantir que es mantenen la temperatura i la forma adequades durant el procés de forja.
Màquina de forja mecànica: la màquina de forja mecànica realitza el procés de forja mitjançant un sistema de transmissió mecànica. Aquest equip pot proporcionar una força d'impacte més gran segons sigui necessari, permetent que el metall de titani es deformi plàsticament a la temperatura adequada.
Motlles de forja: per a peces metàl·liques de titani de diferents formes i mides, cal dissenyar i fabricar els motlles de forja corresponents. Aquestes matrius asseguren la forma desitjada durant el procés de forja.
En forjar materials de titani, hi ha alguns requisits i precaucions especials:
Control de temperatura: el metall de titani és sensible a la temperatura, de manera que la temperatura s'ha de controlar estrictament durant el procés de forja per evitar que el material es sobreescalfi o es refredi excessivament, cosa que afectarà el seu rendiment.
Antioxidació: el metall de titani és propens a l'oxidació a altes temperatures, per la qual cosa s'han de prendre mesures durant el procés de forja, com l'ús d'una atmosfera inert o el recobriment d'una capa protectora, per evitar que es produeixi l'oxidació.
Materials de l'equip: les parts de contacte dels equips de forja han d'utilitzar materials resistents a altes temperatures i a la corrosió per garantir que l'equip pugui funcionar de manera estable a altes temperatures i durant el procés de forja.
