Tecnologia de processament metal·lúrgic i neteja de forja d'aliatge de titani

Amb l'avenç continu de la ciència i la tecnologia, els requisits de propietats dels materials són cada cop més alts. Els aliatges de titani s'han convertit gradualment en un punt d'investigació a causa de les seves propietats superiors. La forja d'aliatge de titani és un procés important de formació de metalls. Tanmateix, els forjats d'aliatge de titani són propensos a defectes com ara inclusions i escala durant el procés de producció, que afecten el rendiment de les forjades.

També es fan un seguiment constant de molts mètodes de forja i processament de materials. Els productes forjats amb aliatges de titani s'han utilitzat àmpliament al mercat. La tecnologia de processament de forja és cada cop més madura. La metal·lúrgia de forja d'aliatge de titani és relativament comuna. Aprenem sobre la forja d'aliatges de titani. de tecnologia de processament metal·lúrgic i neteja.

⑴. Tecnologia de prototipat ràpid de sinterització làser de metall directe

La tecnologia de prototipatge ràpid de sinterització làser de metall directe utilitza de manera integral la tecnologia làser avançada, la tecnologia en pols i la tecnologia de control informàtic per aconseguir el processament i la formació directes de peces metàl·liques gairebé denses. Primer, s'utilitza un sistema de disseny assistit per ordinador (CAD) per construir un model de part tridimensional del producte objectiu, i després el model digital es descompon en una sèrie d'estructures de capes bidimensionals. L'ordinador controla el moviment del raig làser i el sistema de pavimentació de pols es mou de manera sincrònica per col·locar la pols d'aliatge. , després de sinteritzar una capa de pols fina, el sistema torna a sinteritzar una nova capa i, finalment, forma una entitat tridimensional del producte després de sinteritzar capa per capa.

⑵. Tecnologia de revestiment selectiu de feix d'electrons

La tecnologia de revestiment selectiu de feix d'electrons és una tecnologia de fabricació que utilitza feixos d'electrons d'alta energia per bombardejar pols barrejada de titani premesclat i sinteritzar-la capa per capa. La pols metàl·lica de titani es fon i sinteritza en una capa sota el bombardeig del feix d'electrons i s'uneix a la capa inferior que s'ha refredat i format. L'empresa sueca Arcam va utilitzar aquesta tecnologia per desenvolupar el sistema EBM S12. La part de font del feix d'electrons de l'equip escalfa el filament superior a més de 2500 graus per alliberar electrons. Són accelerats per l'ànode i es passen a través de la bobina d'enfocament per formar un feix d'electrons de bombardeig cap avall. La deflexió del feix d'electrons es pot controlar mitjançant un camp magnètic. , l'energia del feix d'electrons està controlada pel corrent i la potència generada pot arribar als 4kW. Durant el processament, un distribuïdor de pols estesa una capa de pols al pla de treball de la cambra de buit i, a continuació, l'estació de treball converteix el fitxer de modelatge tridimensional de la peça en components.

Dades de perfil de capa i transmeses al sistema de control. A partir de les dades del perfil de lectura, el sistema de control impulsa el feix d'electrons per dur a terme una sinterització selectiva segons un camí d'exploració específic. La pols metàl·lica de titani es sinteritza i s'acumula capa per capa sota el bombardeig del feix d'electrons fins que la capa superior de tota la peça es sinteritza. La forma de pols a la zona no sinteritzada no canvia i, després de la neteja, es poden obtenir les peces d'aliatge de titani tridimensionals necessàries. Aquest sistema s'utilitza principalment en la fabricació de components d'aliatge de titani en els camps de l'aviació, aeroespacial, automòbils i implants mèdics. L'aliatge de titani sinteritzat Ti-6AI{-4V té una bona estructura metal·logràfica i excel·lents propietats mecàniques. La resistència a la fluència informada és de 910 ~ 940MPa, la resistència a la tracció és de 950 ~ 990MPa, la duresa Rockwell és de 30 ~ 35HRC i el mòdul elàstic és de 120GPa. Tanmateix, en aplicacions pràctiques, encara hi ha problemes com ara que la mida de fabricació només és limitada (la mida màxima de fabricació és només de 250x250x200 mm) i la pols de titani de matèria primera s'ha de subministrar especialment.

⑴ Anàlisi de defectes de forja d'aliatge de titani

Durant el procés de forja de peces forjades d'aliatge de titani, a causa de la presència d'inclusions com gasos i òxids en el metall, és fàcil provocar defectes com esquerdes, porus i soltes a les peces forjades, afectant seriosament el rendiment de les forges. Per tant, la neteja dels forjats és un pas clau per millorar la qualitat dels forjats.

⑵ Classificació del procés de neteja de forja d'aliatge de titani

Actualment, els processos de neteja de forja d'aliatge de titani inclouen principalment neteja mecànica, neteja química i neteja electrolítica. La neteja mecànica inclou principalment la neteja de granallada, neteja de poliment, etc.; La neteja química inclou principalment el decapat, la neteja alcalina, etc.; La neteja electrolítica inclou principalment l'eliminació d'escala electroquímica, el polit electrolític, etc.

⑴L'efecte de neteja no és ideal

A causa de les característiques de l'aliatge de titani, la seva pel·lícula d'òxid superficial és difícil d'eliminar i és propensa a la fragilitat d'hidrogen. A més, part del procés de neteja pot conduir fàcilment a un augment de la rugositat superficial dels aliatges de titani, afectant el rendiment a la fatiga dels forjats.

⑵ El procés de neteja provoca una greu contaminació ambiental

Alguns processos de neteja requereixen l'ús de reactius químics com àcids i àlcalis, que poden provocar fàcilment contaminació ambiental durant l'ús.

⑶ El procés és complex i el cost és elevat

El procés de neteja de la forja d'aliatge de titani és complex i requereix múltiples processos, i alguns processos requereixen l'ús d'equips especials, el que resulta en costos més elevats.

La tecnologia de processament metal·lúrgic i la neteja de la forja d'aliatges de titani són de gran importància per millorar el rendiment de les peces forjades. Tenint en compte els problemes actuals del procés de neteja de la forja d'aliatges de titani, les direccions de desenvolupament futures inclouen principalment tipus ecològics i respectuosos amb el medi ambient, d'alta eficiència i de baix cost i d'alt rendiment. Mitjançant l'optimització i la millora contínua dels processos de neteja, oferirà un fort suport per a l'amplia aplicació de forjats d'aliatge de titani en l'aviació, l'aeroespacial, la medicina i altres camps.