Tehnologia de prelucrare metalurgică și curățarea forjării aliajelor de titan

Odată cu progresul continuu al științei și tehnologiei, cerințele pentru proprietățile materialelor sunt din ce în ce mai mari. Aliajele de titan au devenit treptat un punct fierbinte de cercetare datorită proprietăților lor superioare. Forjarea aliajului de titan este un proces important de formare a metalelor. Cu toate acestea, piesele forjate din aliaj de titan sunt predispuse la defecte, cum ar fi incluziuni și scară în timpul procesului de producție, care afectează performanța pieselor forjate.

Multe metode de forjare și prelucrare a materialelor sunt, de asemenea, urmărite în mod constant. Produsele forjate din aliaje de titan au fost utilizate pe scară largă pe piață. Tehnologia de prelucrare a forjarii devine din ce în ce mai matură. Metalurgia de forjare a aliajelor de titan este relativ comună. Să învățăm despre forjarea aliajelor de titan. a tehnologiei de prelucrare metalurgică și a curățării.

⑴. Tehnologia de prototipare rapidă cu sinterizare laser directă a metalelor

Tehnologia de prototipare rapidă de sinterizare cu laser directă a metalelor folosește în mod cuprinzător tehnologia laser avansată, tehnologia pulberei și tehnologia de control computerizat pentru a realiza procesarea și formarea directă a pieselor metalice aproape dense. În primul rând, un sistem de proiectare asistată de computer (CAD) este utilizat pentru a construi un model tridimensional al piesei produsului țintă, iar apoi modelul digital este descompus într-o serie de structuri de straturi bidimensionale. Computerul controlează mișcarea fasciculului laser, iar sistemul de pavaj cu pulbere se mișcă sincron pentru a așeza pulberea de aliaj. , după sinterizarea unui strat de pulbere fină, sistemul începe din nou să sinterizeze un nou strat, iar în final formează o entitate tridimensională a produsului după sinterizarea strat cu strat.

⑵. Tehnologia de placare selectivă cu fascicul de electroni

Tehnologia de placare selectivă cu fascicul de electroni este o tehnologie de producție care utilizează fascicule de electroni de înaltă energie pentru a bombarda pulbere amestecată de titan pre-amestecat și a o sinteriza strat cu strat. Pulberea de metal de titan se va topi și sinteriza într-un strat sub bombardarea fasciculului de electroni și se va lega cu stratul inferior care a fost răcit și format. Compania suedeză Arcam a folosit această tehnologie pentru a dezvolta sistemul EBM S12. Partea sursă a fasciculului de electroni a echipamentului încălzește filamentul superior la peste 2500 de grade pentru a elibera electroni. Ele sunt accelerate de anod și trec prin bobina de focalizare pentru a forma un fascicul de electroni de bombardament în jos. Deviația fasciculului de electroni poate fi controlată de un câmp magnetic. , energia fasciculului de electroni este controlată de curent, iar puterea generată poate ajunge la 4kW. În timpul procesării, un distribuitor de pulbere împrăștie un strat de pulbere pe planul de lucru în camera de vid, iar apoi stația de lucru transformă fișierul de modelare tridimensional al piesei de prelucrat în componente.

Date de profil de strat și transmise către sistemul de control. Pe baza datelor de profil citite, sistemul de control conduce fasciculul de electroni pentru a efectua sinterizarea selectivă în conformitate cu o anumită cale de scanare. Pulberea metalică de titan este sinterizată și acumulată strat cu strat sub bombardarea fasciculului de electroni până când stratul superior al întregii piese este sinterizat. Forma de pulbere din zona nesinterizată nu se schimbă, iar după curățare se pot obține piesele necesare din aliaj de titan tridimensional. Acest sistem este utilizat în principal în fabricarea de componente din aliaj de titan în domeniile aviației, aerospațiale, automobile și implanturi medicale. Aliajul de titan sinterizat Ti-6AI{-4V are o structură metalografică bună și proprietăți mecanice excelente. Limita de curgere raportată este de 910~940MPa, rezistența la tracțiune este de 950~990MPa, duritatea Rockwell este de 30~35HRC și modulul de elasticitate este de 120GPa. Cu toate acestea, în aplicațiile practice, există încă probleme, cum ar fi dimensiunea de fabricație este doar limitată (dimensiunea maximă de fabricație este de doar 250x250x200mm), iar pulberea de titan de materie primă trebuie furnizată special.

⑴ Analiza defectelor pieselor forjate din aliaj de titan

În timpul procesului de forjare a pieselor forjate din aliaj de titan, datorită prezenței incluziunilor, cum ar fi gaze și oxizi, în metal, este ușor să provoace defecte precum fisuri, pori și slăbiri în piesele forjate, afectând grav performanța pieselor forjate. Prin urmare, curățarea pieselor forjate este un pas cheie în îmbunătățirea calității pieselor forjate.

⑵Clasificarea procesului de curățare a forjarii din aliaj de titan

În prezent, procesele de curățare a forjarii din aliaj de titan includ în principal curățarea mecanică, curățarea chimică și curățarea electrolitică. Curățarea mecanică include în principal curățarea prin sablare, curățarea lustruire etc.; curățarea chimică include în principal decaparea, curățarea alcaline etc.; curățarea electrolitică include în principal îndepărtarea depunerilor electrochimice, lustruirea electrolitică etc.

⑴Efectul de curățare nu este ideal

Datorită caracteristicilor aliajului de titan, pelicula sa de oxid de suprafață este dificil de îndepărtat și este predispusă la fragilizarea hidrogenului. În plus, o parte a procesului de curățare poate duce cu ușurință la o creștere a rugozității suprafeței aliajelor de titan, afectând performanța la oboseală a pieselor forjate.

⑵ Procesul de curățare provoacă o poluare gravă a mediului

Unele procese de curățare necesită utilizarea de reactivi chimici precum acizi și alcalii, care pot provoca cu ușurință poluarea mediului în timpul utilizării.

⑶ Procesul este complex și costul este ridicat

Procesul de curățare a forjarii aliajului de titan este complex și necesită procese multiple, iar unele procese necesită utilizarea unor echipamente speciale, rezultând costuri mai mari.

Tehnologia de prelucrare metalurgică și curățarea forjarii aliajelor de titan au o mare importanță pentru îmbunătățirea performanței pieselor forjate. Având în vedere problemele actuale în procesul de curățare a forjării aliajului de titan, direcțiile viitoare de dezvoltare includ în principal tipuri ecologice și ecologice, de înaltă eficiență și cu costuri reduse și de înaltă performanță. Prin optimizarea și îmbunătățirea continuă a proceselor de curățare, va oferi un sprijin puternic pentru aplicarea largă a pieselor forjate din aliaj de titan în aviație, aerospațială, medical și alte domenii.