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  • 钛合金的锻造工艺

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    钛合金的锻造工艺


      钛及钛合金具有密度小、比强度高和耐蚀性能好等优点,被广泛应用于各种领域。为了更好地应用这些材料,科研人员对其锻造工艺做了许多研究。


      锻压是利用金属的塑性,使胚料在工具的冲击或压力作用下,获得具有一定形状和组织性能的塑性成形的过程。锻压生产的优越性在于,它不但能获得机械零件的形状,而且能改善材料内部的组织,提高机械零件的力学性能。


      1、自由锻


      自由锻一般是在没有模腔的两个平模或型模之间进行的。自由锻使用的工具形状简单、灵活性大、制造周期短、成本低。但是,劳动强度大,操作困难,生产率低,锻件的质量不高,加工余量大。因此,它仅适于对制件性能没有特殊要求,且件数不多的情况下采用。


      2、开式模锻(有毛边模锻)


      坯料在两块刻有模腔的模块间变形,锻件被限制在模腔内部,多余的金属从两块模具之间窄缝中流出,在锻件四周形成毛边。在模具和四周毛边阻力作用下,金属被迫压成模腔的形状。


      3、闭式模锻(无毛边模锻)


      闭式模锻过程中,没有与模具运动方向垂直的横向毛边形成。闭式锻模的模腔有两个作用:一是用来给毛坯成形,二是用来导向。


      4、挤压模锻


      利用挤压法模锻,有正挤模锻和反挤模锻两种。挤压模锻可以制造各种空心和实心制件,可以获得几何尺寸精度高、内部组织更致密的锻件。


      5、多向模锻


      在多向模锻机上进行。多向模锻机除了有垂直冲孔注塞之外,还有两个水平柱塞,它的顶出器也可以用来冲孔,该顶出器的压力比普通液压机的顶出器的压力要大。多向模锻时,滑块从垂直和水平两个方向交替联合地作用到工件上,用一个或多个穿孔冲头使金属从模腔中心向外流动,以达到充满模腔的目的。在桶形件的分模线上没有特殊锻件的毛边。


      6、分部模锻


      为了能在现有的液压上锻出大型整体锻件,可采用分段模锻、垫板模锻等分部模锻法。分部模锻法的特点是对锻件逐段加工,每次加工一个部位,因此所需设备吨位可以很小。一般说来,采用这种方法可以在中型液压机上加工出特大锻件。


      7、等温模锻


      锻造前,把模具加热到毛坯的锻造温度,并且在整个模锻过程中模具和毛坯温度保持一致,这样可以在小变形力的作用下获得大变形量。等温模锻和等温超塑模锻很相似,所不同的是,后者在模锻前,毛坯需经过超塑处理[i],使之具有等轴晶粒[ii]。


      钛合金的锻造工艺广泛应用于航空、航天制造业(等温模锻工艺已用于生产发动机的零件和飞机结构件上),也越来越受到汽车、电力和舰船等工业部门的欢迎。


      目前钛材料的使用成本较高,很多民用领域并未充分认识到钛合金的魅力。随着科学的不断进步,钛和钛合金产品技术的制备将越来越简单,加工成本越来越低,钛和钛合金产品的魅力将在更广的领域中凸显出来


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