Titanlegeringer med lav tetthet, høy styrke, høy temperaturmotstand, korrosjonsbestandighet, ikke-magnetisk og biokompatibilitet og annen utmerket omfattende ytelse, innen moderne luftfart, våpenutstyr, kjemisk og petroleum, glem, kjernefysisk kraft og andre påføringsmiddel blir mer og mer brukt i den som er brukt i den deforen av å definere. Smiing av deformasjon er å sikre at titanlegeringsmaterialet for å oppnå den ideelle organisasjonen og egenskapene til de viktige midlene, men i titanlegering smiing, spesielt ingot for å bar billet -produksjonsprosessen, er det ofte forskjellige former for sprekker, ikke bare for å øke kostnadene for produksjon og produksjon, men også for å redusere produksjonseffektiviteten og materialets materiale, og når den alvorligheten av produktet er skrevet. Med tanke på dette analyserer denne artikkelen og oppsummerer sprekkerfenomenet som oppstår i prosessen med titanlegering med smiing gjennom årene, og legger frem tiltakene for å forhindre og løse sprekker, for å sikre produksjonseffektivitet og produktkvalitet på titanlegering.
1, Titanium Alloy Forging Cracking Classification and Causes
1.1 End Face Cracking
Ende ansiktssprekker er en slags sprekker som oppstår på endeflaten av billet i prosessen med titanlegering, og sprekkene er generelt større og mer vanlig. Ende ansiktssprekker har større innvirkning, noe som vanligvis fører til smiing kan ikke fortsette i henhold til prosessen. De viktigste årsakene til ende -knekking: ① INGOT HOVE SULLING Hull eller enden av den kalde segregeringen er ikke helt ren; ② Oppsiktende prosess, billet ende ansiktet og den amboldige kontaktvarmen blir absorbert, og trekker den lange prosessen, billet ende ansiktet bule kjøling raskt; ③ End Face Position Ved forskjellige retninger for ekstrudering er deformasjon ikke ensartet, eller å trekke den langvarige deformasjonshastigheten er for rask; ④ Noe av billet -deformasjonsmotstanden er stor, dårlig mobilitet, slutten av hjertet av den konkave.
1.2, sammenleggbar sprekk
Sammenleggbar sprekking er hovedsakelig tre typer tilfeller: For det første er råstoffets titanlegeringsinngangshøyde til diameter -forhold større enn eller lik 2,5 eller Ingot -prøvetaking midt i ingot, gjenværende prøvetakingsspor, opprørende og folding; For det andre, smiingsprosessen til billet i den midtre delen av sprekken, sliper i en dyp grop, opprørende og folding igjen; For det tredje er ikke de andre hjelpeprosessene generert av de skarpe hjørnene på støt og kratere i samsvar med bestemmelsene i kvernskadene. Figur 1 (a) viser folding av en TB6 -titanlegeringsbillet i den midtre delen på grunn av dyp grop etter sliping. Figur 1 (b) For en TC 4- LC Titanium Alloy Billet saging skråstilling når du deler, vri 180 grader for å fortsette saging, sagflate midt på de resterende skarpe kantene er ikke polert, og trekk deretter lengden på den mer alvorlige foldingen skjedde.
1.3 tåre
Riving er en slags tverrgående sprekker av titanlegering Billet lokalisert riving av billeten når du tegner lengde og deformasjon. Å smi riving vil øke mengden av sliping, redusere materialet i materialhastigheten, mens den dypere riving i formingsprosessen kan føre til at det blanket ikke kan oppfylle kravene til produktmaskinstørrelse og skrot. Hovedårsaken til riving er en enkelt passering under beløpet er for stort (enkeltsiden større enn 50 mm) eller under hastigheten er for rask, figur 2 (a) for en tb6 titanlegeringsplate. For det andre er deformasjonen av hammeranvilet på grunn av langvarig bruk av kantkurvaturen ikke glatt nok, eller forhamningsanvilen forvarmet temperaturen er ikke nok, den vanlige deformasjonen under trykket vil også føre til at billet rives. I tillegg er det mer sannsynlig at noen trinnsakselstang eller smiing med trinn, på grunn av den store forskjellen i den lokale størrelsen på feil plattform, er det mer sannsynlig å trekke lang smiing, figur 2 (b) for en TC 4- dt titanallegering for å smi trinn ved tåren.
1.4, intern sprekk
Intern sprekking refererer generelt til et enkelt punkt, kontinuerlig eller intermitterende kontinuerlig sprekker i titanlegeringsbillet i smiingsprosessen, som vanligvis er vanskelig å finne, og må oppdages ved lav inspeksjon eller ultralydfeildeteksjon. Denne typen sprekker ødelegger metallets kontinuitet og kan bare skrotes. Årsakene til intern sprekker kan oppsummeres i to kategorier: For det første inneholder noen titanlegeringsmaterialer wolfram, molybden og niob og andre ildfaste metallelementer, den lokale eksistensen av mer alvorlig segregering, inkluderinger eller løs, kald segregering og andre metallurgiske mangler i den glemte og deformasjonsprosessen til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til en kilde til å glemme en kilde til en kilde til en kilde til å være glemt og løsne, til en kilde til en kilde til mer alvorlig segregering, inkludering, inngrep og løs, kald segregering og andre metallurgiske mangler i den glemte smellingsprosessen. For det andre, for noen små spesifikasjoner (kvasi 90 mm eller ф90 mm eller mindre) titanlegeringsmaterialer, tegne lang prosess med avkjøling raskt, den omvendte kanten av temperaturen er lav eller trenger å bli smiing, billet lokal temperaturgradient, enkel å produsere indre sprekker. Figur 3 for en TA15 titanlegering kvasi- tI85mm ferdig bar feildeteksjon funnet nær hjertet av posisjonen til den indre bruddmorfologien, etter analysering av det andre tilfellet.
1.5. Langsgående sprekker
Longitudinal sprekker refererer til den lengre sprekkdekkingen av titanlegeringsbillet langs strømlinjeformen når du smi, for det meste oppstår i den omvendte posisjonen, strømmen eller neste gang kan oppstå. Hovedårsaken er at billethjørnene avkjøles raskt, og det er en temperaturforskjell med omgivelsene. I tillegg vil også noen temperaturfølsomme høye temperaturer titanlegeringer av kjøling av vann, avfasende deler på grunn av spenningssprekking vil oppstå. TC19, TI60 og andre legeringer som smiret vannkjølt forekom mange ganger langsgående sprekker, sprekker dypere, lengre, og slipet en større mengde reparasjonsbrann mer, og påvirker produksjonseffektiviteten alvorlig. Figur 4 (a) For en TB6 -titanlegeringsbillet i den opprostropprosessen i vinkeldelene av langsgående sprekker, figur 4 (b) for IMI 834 titanlegeringsstang i avrundingsprosessen med langsgående sprekker.
1.6 sprø sprekker
Noen vanskelige å deformere titanlegeringsmateriale med høy temperatur, selv dårlig plastisitet, feil prosesskontroll, lett å forårsake alvorlig sprø sprekker, sprekker dypt og vanskelig å fjerne. Under prosesskravene til den endelige smiingstemperaturen, er billet under større trykk utsatt for sprø sprekker. Det er noen titanlegeringsmaterialer med høy temperatur ikke tar 200 ~ 300 graders lavtemperaturovn eller segmentert oppvarmingsprosess er urimelig, temperaturen er for rask, på grunn av den dårlige termiske konduktiviteten til titan-legeringer, noe som resulterer i en oppvarmingsprosess av billetenden og den midterste overflaten og hjertet av eksistensen av en stor temperatur. Figur 5 (a) viser en titanlegeringstestmateriale med høy temperatur, nesten brutt i to seksjoner, etter å ha analysert varmeprosessen og oppvarmingsprosessen er for rask. Figur 5 (b) viser en Ti3al Ingot -smiingsprosess oppstår under sprø sprekker, analysert som et resultat av feil kjøleoperasjon. På grunn av utstyrssvikt, stopper du å smi luftkjølt, driftsmaskinen som klemmer ingot-deler pakket inn i isolasjons bomull, blir ikke renset opp i tid, ingotkjøling er ikke ensartet, og materialet er mer følsomt for temperatur, i oppvarming og smiing, i Ingot pakket inn i isolasjonsbomullsgrensen.
1.7, overflateprekker gjennom kroppen
Ingot metallurgisk kvalitet er dårlig, overflatefektene fjernes ikke grundig, eller oppvarmingsprosessen er urimelig, noe som fører til sprekker på overflaten av billet i smiprosessen. Generelt område er relativt stort, alvorlig skade. Figur 6 For den innkommende materialbehandlingen TC 4- LC Titanium Alloy Ingot First Fire Drawing Long, nær hodeposisjonen til siden av den alvorlige sprekkingen (boksen i figuren), etter å ha analysert ovn antall ingot -smelte kvalitet er dårlig, er det dårlig. Firma En titanlegeringstestmateriale Ingot Casting Første brann som smirer gjennom kroppen som sprekker alvorlig, etter analyse av testmaterialfaseendringspunktet 1020 grader, mens åpningstemperaturen bare er 1050 grader, varmetemperaturen er lav, støpestatens organisasjonsplastisitet er dårlig, noe som resulterer i alvorlig sprekking og deretter varmet opp til 1150 grader på nytt Billetten, er sprekkingen betydelig redusert.
2, knusende sprekkeregenskaper ved titanlegering
2.1 alvorlig skade
Titaniumlegeringsprekker er en alvorlig fare, ikke bare for å øke arbeidsintensiteten til arbeidere som sliper, reduserer produksjonseffektiviteten, men også redusere produktutbyttet. En del av den alvorlige sprekkingen på grunn av sliping dypere, må øke branntidene som trimmer, øke produksjonskostnadene, for batchproduksjon av produkter på grunn av brudd på de spurte prosessspesifikasjonene, lett å forårsake svingninger i produktkvaliteten. Mer alvorlige smiing av sprekker kan føre til at produktforbestemmelse på grunn av manglende evne til å oppfylle krav til produktlevering eller vektkrav.
2.2, medfødt
For Ti3al, Ti2alNB, IMI 834, samt noen nye komponenter med vanskelig å deformere titanlegeringer med høy temperatur, på grunn av deres egne strukturelle og organisatoriske faktorer, er deformasjonsevnen dårlig, i seg selv mer utsatt for sprekker. Visse titanlegeringsmetallurgiske kvalitet er dårlig, det er segregering, inneslutninger, subkutan porøsitet eller kald segregering og andre metallurgiske defekter, i den påfølgende smiingsprosessen er utsatt for sprekker i flere branner og vanskeligere å eliminere.
2.3 Vanskelig å reparere og slipe
Titanallegeringsprekker med vanskelige slipeegenskaper: ① Sprekker, må renses opp, må kontrollere slipingsbredden til dybde -forholdet større enn eller lik 10, og slipe en større mengde; ② En del av den dårlige plastisiteten i titanlegering, på grunn av sliping av billet lokale temperaturøkning, vil eksistensen av en temperaturgradient, avkjøling på grunn av stressets rolle, fortsette å strekke seg, dvs. mens slipesiden av sprekkingen; ③ Noen småstørrelser i små størrelser eller smiing, på grunn av vekten på størrelsen på den lille, er ikke sliping lett å fikses; ④ Sprekker på slutten av noen lengre stenger og forgaver, som må poleres vertikalt, er vanskelig å betjene og utgjør en sikkerhetsfare; ⑤ Visse formede deler har uregelmessige former og størrelser, og det er ikke noe sted å starte med sliping av indre sprekker.
2.4 Vanskelig inspeksjon
Titaniumlegeringsprekker har vanskelige inspeksjonsegenskaper: ① Sprekker trenger 100% inspeksjon, inspeksjonsarbeidsmengde; ② Sprekker blir mindre, enkle å bli dekket av slipende støv, inspektøren kan ikke bestemme med det blotte øye om de skal fjerne grundig; ③ Noe uregelmessig form, sprekker er vanskeligere å inspisere; ④ Sprekker oppstår inne i billet eller under huden, som ikke er synlig for det blotte øye, vanligvis ferdig produktinspeksjon eller lav inspeksjon for å finne ut når det er for sent; ⑤ Enkel å knekke de indre sprekkene på grunn av uregelmessig form og størrelse, kan ikke sprekkene finnes; ⑤ Enkel å knekke de indre sprekkene på grunn av uregelmessig form og størrelse, kan ikke sprekkene finnes; ⑤ Lett å knekke de indre sprekkene på grunn av uregelmessig form og størrelse, kan ikke sprekkene finnes. ⑤ Lett å knekke eller danne før billetfarging av penetrasjonstest, noe som øker vanskeligheten med inspektørens arbeid.
3, Titanium Alloy Foringing Crack Prevention and Solution
I henhold til de ovennevnte syv typer titanlegeringsformer, årsaker og egenskaper, og kombinert med sprekkereksempler, utviklingen av målrettede forebyggende tiltak. Samtidig er det nødvendig å fokusere på å forbedre nivået på personaldrift og stilltiende forståelse, for å sikre at nøkkelutstyret i perfekt driftstilstand, utvikling og streng implementering av passende sliping, inspeksjonsspesifikasjoner, kontrollerer nøkkelpunktene og viktige detaljer.
3.1 Forebygging av endeflekking
For det første betyr bruk av ultralydfeildeteksjon og annen deteksjon for å sikre at INGOT -hodeskrysningshullene eller enden av den kalde segregeringen grundig rent; For det andre, før smiing, blir hammer -ambolten fullt oppvarmet til den spesifiserte temperaturen (større enn eller lik 300 grader), og å forstyrre den øvre og nedre enden av billeten dekket med et lag med isolasjonsisolasjonsisolasjons bomull, reduser den varme absorpsjonen av hammeren. betydelig; Tre er for det tredje, i prosessen med at billet trekker lang, er det forbudt å ha for rask deformasjonshastighet, ujevn deformasjon og andre operasjoner; For det fjerde, for noen billetter med stor deformasjonsmotstand og dårlig fluiditet, brukes buen som er opprørende plate i opprørende, og materialet blir drevet fra sentrum til endene når de trekker lang tid for å forhindre at hjertet av endeflaten blir konkave.
3.2 Folding av sprekkforebygging
Den ene er å kontrollere råstoffets titanlegering eller mellomliggende prosess billethøyde til diameter -forhold mindre enn eller lik 2,5, den mer passende forholdet mellom høyde og diameter på 1,8 ~ 2,3; To er den midtre delen av Ingot Rest -prøvetakingssporet og billetfolding av sprekker deler av maskinering eller slipebehandling. Sørg for å runde og glatte overflødig, bredde til dybde -forholdet som er større enn eller lik 10 er passende; Tre er for å sikre at saging, maskinering og andre hjelpeprosesser generert av de skarpe hjørnene på støtene og kratrene (for eksempel maskinering av posisjonshull, etc.) i samsvar med kravene til intern kontroll for sliping av, ligner på billetttrinnene vist i figur 7, plassering av hull, etc. må poleres rent før fortsettelse.
3.3 Tårforebygging
Først, rask smiing av maskin som smirer enkeltpass ensidig under trykkkontroll 20 ~ 30mm område, skal under trykkfrekvens ikke være for raskt (til 5 ~ 10mm \/ s passende); For det andre, for å sikre at kanten av hammeranvolskurvaturen større enn eller lik R40mm, oppstår deformasjon på en riktig måte for å opprettholde behandlingen og for å sikre at ambolten som er forvarmet på forhånd til 300 ~ 400 grader C; For det tredje, for trinnene i akselstangen eller trinnsmising, må du smi av smiing av smiing, husk å bruke det bankende pinnens lystrykk, og når du smi på trinnet, må du sørge for å bruke bankepinne for å trykke lett, og deretter trykke ned sakte med flere hammer, og når deformasjonen av en enkelt hammer er strengt og stopper i 30 mm, og når deformasjonen oppstår, kan den hammeren være strengt og stoppe hammeren.
3.4, forebygging av intern sprekk
For det første, for titanlegeringsmaterialer som inneholder ildfaste metallelementer som wolfram, molybden og niobium, bør vi starte fra kilden, styrke ingot -smelteprosessforskningen, forbedre nivået av smelteteknologi, redusere eller eliminere segregering, inneslutninger, løs eller kald segregering og andre metallurgiske defekt; For det andre, for liten størrelse Titanium Alloy Billet, må tegneprosessen være rettidig avfasing, og prøve å unngå at billet klemmende ende av hodet på smiingen, bør forholdstillatelsen omgående returneres til ovnen for å bli smidd.
3.5 Forebygging av langsgående sprekker
Først forbyr titanlegeringsbillett -tegningsprosessen i en betimelig avfasing, fremveksten av skarpe kanter, svarte kanter; For det andre, noe av den temperaturfølsomme titanlegering av høy temperatur og smidd etter luftkjøling eller dekker isolasjonsbomullkjøling, prøv å ikke bruke de luftkjølte, vannkjølte, oljekjølte og andre raske kjølemetodene.
3.6 sprø sprekkforebygging
For vanskelig deformasjon av titanlegeringsmaterialer med høy temperatur, bør brukes "pakke bomulls smiing": det vil si at billeten oppvarmet til den spesifiserte holdetiden, er billeten fjernet, pakket inn i et lag med termisk isolasjons bomull (tykkelse på omtrent 10 mm, du kan fortsette å fortsette å fortsette med et størrelse til å fortsette å fortsette med å fortsette å fortsette med å fortsette å fortsette med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med et lag med en lag med en lag av en lag med et lag med et lag for å fortsette. sakte), ut av smiingen, minimerer prosessen med rettidig dekk termisk isolasjon bomull, minimerer temperaturen på billet, for å minimere temperaturen på billeten. Bomull, minimer tapet av billet -temperaturen, for å sikre at alltid i prosessen med å smi temperaturen over den endelige smiingstemperaturen, viser praksis at operasjonen kan redusere sprekker betydelig. I tillegg bør denne typen titanlegeringsoppvarming tas 200 ~ 300 graders lavtemperaturovn, flertrinns oppvarming, langsom oppvarming (50 ~ 100 grader \/ t), for å sikre at billeten varmes opp jevnt, reduser temperaturgradienten i forskjellige deler. Endelig er smiingsprosessen forbudt å slippe materiale, og unngå voldelig kollisjon med arbeidsstykket; Kjøleprosessen er langsom og jevn; Sprekk sliping er fullført for fargegjerningstest, etc ..
3.7, forebygging av overflateprekker
For det første bør overflatesprekker forårsaket av dårlig metallurgisk kvalitet på ingots, styrke smelteprosessforskningen, forbedre smeltingnivået, smiing før behovet for å fjerne den kalde kald -segregeringen, subkutan porøsitet og andre metallurgiske defekter. For det andre, når vi formulerer varme- og smiprosessen, bør vi dypt oppsummere leksjonen om at den lave oppvarmingstemperaturen til et testmateriale fører til alvorlig sprekker, og vurderer forskjellige faktorer for å sikre at prosessen er optimal.
4. Konklusjon
(1) Titaniumlegeringssprekker inkluderer endesprekker, sammenleggbar sprekker, riving, indre sprekker, langsgående sprekker, sprø sprekker, etc., med forskjellige former og kontrollerbare årsaker; og det er preget av alvorlige farer, medfødt, arvelig, vanskelig å reparere og slipe og vanskelig å inspisere.
(2) For å redusere og unngå titanlegeringssprekker, bør forebygging være hovedfokuset, og rimelige og gjennomførbare forebyggende tiltak bør utvikles. Samtidig skal det sikre at de viktige prosessene som smiing, sliping og inspeksjon er under kontroll, og de viktigste kontrollpunktene for tiltakene blir strengt implementert.
