Control de precizie și tehnologie de îndepărtare a depunerilor de suprafață a modelării la cald pentru bare din aliaj de titan

Produsele{0}}de înaltă calitate impun standarde stricte privind acuratețea dimensională și calitatea suprafeței. Formarea la cald poate optimiza microstructura semifabricatelor. Cu toate acestea,aliaje de titanprezintă o conductivitate termică slabă, ceea ce duce cu ușurință la deformarea-de-toleranței în timpul procesării. Pe suprafață se formează straturi dure și fragile la temperaturi ridicate. Îndepărtarea inadecvată a calcarului va declanșa defecte de prelucrare și defecțiuni ale componentelor.

 

 

1. Caracteristicile procesului de formare la cald a miezului

Procesele obișnuite de formare la cald pentru barele din aliaj de titan includ laminarea la cald, forjarea la cald multi-direcțională și extrudarea la cald, cu temperaturi de procesare variind de la 850 de grade la 950 de grade pentru a echilibra plasticitatea și performanța microstructurii. Deformarea la temperatură-înaltă a aliajelor de titan este sensibilă la temperatură, viteza de deformare și cantitatea de deformare. Conductibilitatea termică slabă creează o diferență mare de temperatură între interiorul și exteriorul semifabricatelor, rezultând deformare neuniformă și defecte de precizie ulterioare. Uzura matriței, rigiditatea echipamentului și răcirea neuniformă vor agrava și mai mult abaterile dimensionale.

 

2. Principalele defecte de precizie și mecanismele lor de formare

Defectele se împart în două categorii: defecte dimensionale și defecte geometrice de formă și poziție:

• Defecte dimensionale: diametru, rotunjime și lungime în afara-toleranței-. Acestea sunt cauzate de încălzirea neuniformă, distribuția necorespunzătoare a reducerii, uzura matriței și contracția de răcire diferențială. Barele convenționale au o toleranță de diametru care depășește ± 0,1 mm, nerespectând standardele de asamblare de precizie.
• Defecte geometrice de formă și poziție: încovoiere și torsiune induse de prindere excentrică, stres termic neuniform și stres rezidual de răcire. Rectitudinea barelor obișnuite depășește 1 mm/m, rezultând proceduri de îndreptare-care necesită timp. Pentru barele de dimensiuni mari-, deformarea internă și externă inconsecventă duce, de asemenea, la o microstructură neomogenă și la o precizie instabilă.

 

 

1. Reglarea precisă a procesului de încălzire

Încălzirea uniformă este baza controlului formei. Încălzirea în gradient, controlul constant al temperaturii în ±10 grade, stivuirea verticală adecvată și timpul de menținere potrivit elimină gradienții de temperatură în interiorul semifabricatelor. Se adoptă atmosfera cuptorului cu potențial de oxidare scăzut pentru a echilibra deformarea uniformă și calitatea suprafeței.

 

2. Optimizarea parametrilor procesului de formare

Parametrii de deformare sunt potriviți pentru diferite procese: multi-reducere mică a laminare la cald stabilizează rotunjimea; forjarea la cald multi-direcțională evită îndoirea excentrică; extrudarea la cald adoptă matrițe preîncălzite la 100-120 de grade pentru a preveni fisurarea. După optimizare, toleranța diametrului este controlată cu ±0,05 mm și dreptatea mai mică sau egală cu 1 mm/m, satisfacând cerințele de prelucrare de precizie.

 

3. Controlul de precizie al răcirii și finisării

Răcirea cu aer și răcirea lentă cu ceață sunt adoptate pentru a reduce deformarea prin contracție și pentru a elibera stresul rezidual. Sprijinirea îndreptării CNC și șlefuirea de precizie elimină defectele, obținând rugozitatea suprafeței Ra Mai mică sau egală cu 0,8 μm. În combinație cu inspecția laser online pentru ajustarea parametrilor-în timp real, se realizează controlul de precizie a procesului-în buclă închisă complet-.

 

 

• Aliajele de titan sunt foarte susceptibile la oxidare la peste 800 de grade, formând trei straturi de sol dur pe suprafață, cu un strat fragil de contaminare alfa în partea interioară. O temperatură mai ridicată și un timp mai lung de păstrare duc la straturi de oxid mai groase.
• Mărește rezistența la tăiere și șlefuire, accelerează uzura sculei și generează defecte de prelucrare.
• Stratul alfa fragil reduce drastic duritatea suprafeței și rezistența la oboseală, făcând componentele predispuse la fisurarea prin oboseală și amenințând siguranța echipamentelor de vârf-.
• Scara neuniformă acoperă defectele materialelor de bază, provocând evaluarea greșită în inspecția calității și scăzând randamentul produsului finit.

 

 

1. Curățare mecanică

Metodele includ sablare cu nisip, șlefuire și lustruire, potrivite pentru tratarea discontinuă a calcarului gros.

Sablarea cu nisip are o eficiență ridicată și o poluare zero, dar nu reușește să îndepărteze complet straturile alfa fragile și poate cauza gropi la suprafață.

Slefuirea și lustruirea realizează o curățare amănunțită și o calitate superioară a suprafeței, dar suferă de pierderi mari de material și de eficiență scăzută, aplicate numai la barele de precizie-de înaltă calitate.

 

2. Curățare chimică

Decaparea în amestec de acid fluorhidric și acid azotic servește ca metodă principală de curățare chimică. Îndepărtează complet straturile de scară și alfa fără deteriorare mecanică și păstrează bine precizia dimensională, ideală pentru bare cu formă specială-de înaltă precizie-. Dezavantajele sale constau în costurile ridicate de tratare a lichidelor reziduale și cerințe stricte de protecție a mediului, necesitând instalații de purificare suport.

 

3. Curățarea compozitelor și controlul oxidării sursei

Fiecare tehnologie de curățare are limitări inerente. Industria adoptă pe scară largă un proces compozit: sablare cu nisip la presiune joasă-pentru îndepărtarea grosieră → decapare pentru curățare fină → lustruire pentru tăierea suprafeței, echilibrând eficiența prelucrării și calitatea suprafeței.

Oxidarea poate fi controlată de la sursă: finisare la temperatură joasă-la 300–550 de grade sau încălzire în vid/atmosferă inertă pentru a izola oxigenul, ceea ce reduce costurile ulterioare de curățare și îmbunătățește utilizarea materialului prin minimizarea generării de calcar.

 

 

Ruihang Group produce în principal produse din titan cu lanțul complet al industriei, inclusiv topirea, forjarea, îndreptarea, laminarea, tratarea suprafețelor, procesul de testare. Pentru orice nevoie de achiziție, nu ezitați să ne contactați la e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com