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鍛造

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鍛壓技術:鈦合金鍛造的下料工藝

對于鈦合金鍛造,由于材料昂貴,更適宜鍛造成形,不僅改善構件內部質量,還可節約金屬材料。鍛造的每一個環節都或多或少影響著鍛件的內部質量或外觀質量。因此,必須嚴格按鍛造工藝流程完成每一工序。

鈦合金鍛造用的鍛(軋)棒,表面有一層硬脆的α層,模鍛前,需去掉該層,以免鍛造時引起坯料表面開裂。對于直徑小于50mm的棒材,需去掉3mm厚的表層,直徑大于50mm時,需去掉5mm。對擠壓棒材,直徑小于50mm的,可車去2mm,直徑大于50mm的,一般車去3mm。車削后,如個別部位仍有缺陷,可進行局部打磨予以消除,打磨深度不應大于0.5mm。

鍛造用的定尺寸鈦合金毛坯可用鋸床、車床、陽極切割機床、沖剪機、砂輪切割機或在鍛錘或水壓機上進行切割。在沖剪機上熱切效率最高。

(1)圓盤鋸切割圓盤鋸片的厚度介于2~8mm之間,適宜切割直徑較大的棒料。圓盤鋸的線速度約30000~35000mm/min,進刀量小時能獲得較潔凈的端面。為防止金屬粘結刀具,燒傷金屬,可用懸浮液減輕摩擦,冷卻刀具。

(2)陽極切割鈦合金陽極機械切割,切口寬度不超過3mm,用濃度為1.28~1.32g/cm3的水玻璃作工作液。陽極切割雖切耗少,但生少率低。

(3)錘上或水壓機上切割切割前,需將棒料預熱到變形開始溫度進行沖切(或剁切)。工業純鈦可在沖剪機上冷態剪切。

(4)車床上車切鈦合金車切時,切削速度應在25000~30000mm/min內,進刀量為0.2~0.3mm/周。

扒皮去掉α層時,車切規范為:切削速率15000~20000mm/min。無α層時的車削規范與表面粗糙度有關:當粗糙度Ra=0.63~2.5時,進刀量為0.08~0.1mm/周;Ra=1.25~5時,進刀量為0.1~0.2mm/周;當Ra=2.5~10時,進刀量為0.3~0.4mm/周。車削加工時必須使用潤滑冷卻液,供給1~1.5MPa壓力。

(5)砂輪切割鈦合金棒材直徑小于60mm時,宜用砂輪切割。砂輪切割的直徑超過20mm時,應該用冷卻液。砂輪切割效率較高,但砂輪片的壽命較短。

毛坯切割后,端頭的銳角應該倒圓。否則進行端面模鍛或在臥式鍛造機上頂鐓時,可能引起折疊。直徑小于50mm的毛坯,銳角倒圓半徑R為1.5~2.0mm;直徑超過50mm的毛坯,銳角倒圓半徑R為3~4mm。

在制造特別重要的零件時(如葉片),棒材或定尺寸毛坯車外圓后要進行超聲波檢查,以發現內部缺陷。

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