Mis on titaanisulamist varraste kuumekstrusioonvormimine?

Kuumekstrusioon toimib titaanisulamist varraste suuremahulise ja ülitäpse valmistamise põhiprotsessina. See võib täpsustada terasid, homogeniseerida mikrostruktuure, kõrvaldada valudefekte ning parandada vardade mehaanilisi omadusi ja vormimistäpsust. Selles artiklis tutvustatakse selle tehnilisi põhimõtteid ja protsessi omadusi ning analüüsitakse peamiste parameetrite, sealhulgas temperatuuri, ekstrusioonikiiruse, deformatsiooni suuruse, stantsi struktuuri ja määrimissüsteemi mõjuseadusi.

 

1. Tehniline põhimõte

Titaanisulamist valuplokid eelkuumutatakse plastikuvahemikku ja pressitakse aksiaalselt välja, et saada tihedad vardad. Kõrgtemperatuuriline dünaamiline ümberkristallimine purustab dendriite, sulgeb poorid ja optimeerib metalli voolujooni ja mehaanilisi omadusi.

 

2. Protsessi omadused

Võrreldes terase ja alumiiniumisulamitega on titaanisulami kuumekstrusioonil kõrge temperatuuritundlikkus, kõrge aktiivsus kõrgel temperatuuril ja kitsas plastaken. Toorikul on halb soojusjuhtivus, mille tulemuseks on suur temperatuuride erinevus selle sise- ja välispinna vahel. Materjali ja stantside vahel kipuvad esinema reaktsioonid 980–1030 kraadi juures, kahjustades nii stantse kui ka toorikuid. Deformatsioon sobib ainult + kahefaasilises piirkonnas. Kontrollimatu temperatuur võib põhjustada suurt deformatsioonikindlust, jämedat tera või ülepõlemisdefekte.

 

• Kütte temperatuur

Sest5. klassi sulam, eelistatakse ekstrusiooni kahefaasilises piirkonnas 850–950 kraadi juures. Liiga madal temperatuur põhjustab pragude tekkimist, samas kui ülemäärane temperatuur põhjustab terade jämedust ja ülepõlemist. Toorikute ühtlane temperatuuri hoidmine on vajalik.

• Ekstrusiooni kiirus: (Sisu pole saadaval)
• Ekstrusiooni deformatsiooni suurus: Sobiv ekstrusioonisuhe on vahemikus 6 kuni 15. Kõrge suhe tagab piisava deformatsiooni; liiga madal suhe jätab jääkdefektid, samas kui liiga kõrge suhe toob kaasa suure koormuse ja suure jääkpinge. Suuremõõtmelisi vardaid valmistatakse enamasti mitmekäigulise ekstrusiooniga, samas kui väikese suurusega vardaid saab valmistada ühekäigulise ekstrusiooniga.
• Die Struktuuriparameetrid: Optimeerige stantsikoonuse nurk 90 kraadini ja määrake mõistlik laagri pikkus. Materjali voolukiiruse tasakaalustamiseks kasutage asümmeetrilisi mitme avaga stantse. Matriitsid peavad olema valmistatud kõrgele temperatuurile vastupidavatest ja kleepumisvastastest sulamitest.
• Määrimis- ja kaitsesüsteem: Klaasipõhist määrimist kasutatakse peamiselt kleepumis- ja oksüdatsioonivastase isoleeriva kihi moodustamiseks. Ebaühtlane kate võib põhjustada pinnadefekte.

 

 

1.Ebaühtlane temperatuur ja märkimisväärne anisotroopia

Titaanisulami halva soojusjuhtivuse tõttu on toorikutes suur ristlõike temperatuuride erinevus, mis põhjustab ebaühtlaseid radiaalseid mikrostruktuure ja mehaaniliste omaduste halba ühtlust, mis ei vasta tipptasemel seadmete nõuetele.

 

2. Kõrge temperatuuriga stantsi kleepuv ja sagedased pinnadefektid

Titaanil on kõrgel temperatuuril kõrge keemiline aktiivsus. Kui määrimine ebaõnnestub, tekivad toorikud kriimustused ja koorumine. Matriitsid kuluvad tugevalt, mille tulemuseks on madal valmistoote tase ja kõrge tootmiskulu.

 

2. Kompleksne parameetrite sidumine ja keeruline protsesside silumine

Sellised parameetrid nagu temperatuur ja deformatsiooni suurus mõjutavad üksteist. Mittevastavad parameetrid põhjustavad kergesti erinevaid defekte. Traditsiooniline katse-eksituse meetod on madala efektiivsusega ja madala täpsusega.

 

3.Ebapiisav vormimisstabiilsus suurte varraste jaoks

Suuremõõtmelised kangid kannatavad ebaühtlase materjalivoolu ja soojuse hajumise all. Varraste pea, saba, sisemise ja välimise piirkonna vahel on ilmsed omaduste erinevused, millega kaasneb suur jääkpinge, mis põhjustab järgneval töötlemisel pragunemist ja deformeerumist.

 

 

1. Täpne temperatuuri reguleerimine

Rakendage segmenteeritud gradiendi kuumutamist ja soojuse säilitamist; eelsoojendus sureb 350-450 kraadini. Valige ekstrusioonitemperatuurid kahefaasilises piirkonnas vastavalt sulami klassidele, et vältida temperatuuride erinevusest tingitud defekte.

 

2.Määrdeaine uuendamine

Kasutage komposiitklaasi määrimist ja optimeerige katmisprotseduure. Rakendage tooriku eeltöötlust ja regulaarset stantsi hooldust, et leevendada stantsi kleepumist ja pinnadefekte.

 

3.Koostööline parameetrite reguleerimine

Asendage katse-eksituse testid lõplike elementide simulatsiooniga, et analüüsida mitme parameetriga sidumisreegleid ja optimeerida protsesse iteratiivselt toote parema järjepidevuse saavutamiseks.

 

3.Die optimeerimine

Seadke matriitsi koonuse nurk 90 kraadini ja konfigureerige õige laagri pikkus; poleerida ja kõvastada stantsiõõnsusi. Mikrostruktuuride homogeniseerimiseks ja jääkpinge vabastamiseks kasutage suurte varraste jaoks mitmekäigulist ekstrusiooni.

 

4.Koostööline kuumtöötlus

Pärast ekstrusiooni teostage lõõmutamist, lahusega töötlemist ja vanandamist, et kõrvaldada jääkpinged, vähendada anisotroopiat ja parandada kõikehõlmavaid mehaanilisi omadusi.

 

 

Ruihang kui titaantoodete otsene tootja tarnib teie täppiskomponentide tootmiseks optimaalse kvaliteediga toorainet. Kui teil on titaanisulamist varraste/plaatide ostuvajadusi, võtke meiega julgelt ühendust e-posti teel:Sam.Rui@bjrh-titanium.com