Bagaimana Untuk Mencegah 7 Jenis Utama Dan Punca Tempaan Titanium Aloi Retak?

Aloi titanium dengan ketumpatan rendah, kekuatan tinggi, rintangan suhu tinggi, rintangan kakisan, bukan magnet dan biokompatibiliti dan prestasi komprehensif yang sangat baik, dalam aeroangkasa kontemporari, peralatan senjata, kimia dan petroleum, perubatan, kuasa nuklear dan bidang aplikasi lain menjadi lebih banyak. dan lebih meluas digunakan, kebanyakannya digunakan dalam ubah bentuk aloi titanium seperti bar, penempaan dan profil bergulung. Memalsukan ubah bentuk adalah untuk memastikan bahawa bahan aloi titanium untuk mendapatkan organisasi yang ideal dan sifat-sifat cara yang penting, tetapi dalam penempaan aloi titanium, terutamanya proses pengeluaran bilet jongkong ke bar, sering terdapat pelbagai bentuk keretakan, bukan sahaja untuk meningkatkan kos pengeluaran dan pembuatan, tetapi juga untuk mengurangkan kecekapan pengeluaran dan kadar bahan, dan apabila kesungguhan sekerap produk. Sehubungan dengan itu, kertas kerja ini menganalisis dan meringkaskan fenomena keretakan yang berlaku dalam proses penempaan aloi titanium selama bertahun-tahun, dan mengemukakan langkah-langkah untuk mencegah dan menyelesaikan keretakan, untuk memastikan kecekapan pengeluaran dan kualiti produk titanium. penempaan aloi.
1, klasifikasi dan punca keretakan penempaan aloi Titanium
1.1 Mengakhiri rekahan muka
Keretakan muka akhir ialah sejenis keretakan yang berlaku pada muka akhir bilet dalam proses penempaan aloi titanium, dan retakan secara amnya lebih besar dan lebih biasa. Rekahan muka akhir mempunyai kesan yang lebih besar, biasanya membawa kepada penempaan tidak dapat diteruskan mengikut proses. Sebab utama rekahan muka hujung: ① lubang pengecutan kepala jongkong atau hujung pengasingan sejuk tidak bersih sepenuhnya; ② proses menjengkelkan, muka hujung bilet dan haba sentuhan andas diserap, menarik proses yang panjang, bonjolan muka hujung bilet menyejuk dengan cepat; ③ kedudukan muka akhir dengan arah yang berbeza penyemperitan, ubah bentuk tidak seragam, atau menarik kelajuan ubah bentuk masa yang lama terlalu cepat; ④ beberapa rintangan ubah bentuk bilet adalah besar, mobiliti yang lemah, hujung jantung cekung.
1.2, Retak lipat
Keretakan lipatan adalah terutamanya tiga jenis kes: Pertama, bahan mentah titanium aloi jongkong ketinggian kepada nisbah diameter Lebih besar daripada atau sama dengan 2.5 atau persampelan jongkong di tengah jongkong, alur pensampelan baki, menjengkelkan dan lipatan; Kedua, proses penempaan bilet di bahagian tengah retak, mengisar ke dalam lubang yang dalam, mengganggu dan melipat lagi; Ketiga, proses tambahan lain yang dihasilkan oleh sudut tajam bonggol dan kawah tidak mengikut peruntukan kecederaan pelepasan pengisaran. Rajah 1(a) menunjukkan lipatan bilet aloi titanium TB6 di bahagian tengah akibat lubang dalam selepas dikisar. Rajah 1 (b) untuk TC4-LC aloi titanium bilet menggergaji condong apabila membelah, pusing 180 darjah untuk meneruskan menggergaji, permukaan menggergaji di tengah-tengah baki tepi tajam tidak digilap, dan kemudian tarik panjang lipatan yang lebih serius berlaku.
1.3 Koyak
Koyakan ialah sejenis rekahan melintang bilet aloi titanium koyakan setempat bilet apabila melukis panjang dan ubah bentuk. Pengoyakan penempaan akan meningkatkan jumlah pengisaran, mengurangkan bahan ke dalam kadar bahan, manakala koyakan yang lebih dalam dalam proses pembentukan boleh menyebabkan kosong tidak dapat memenuhi keperluan saiz pemesinan produk dan sekerap. Sebab utama koyak adalah pas tunggal di bawah jumlahnya terlalu besar (sebelah tunggal lebih besar daripada 50mm) atau di bawah kadar terlalu cepat, Rajah 2 (a) untuk koyak papak aloi titanium TB6. Kedua, ubah bentuk anvil tukul akibat penggunaan kelengkungan tepinya yang berpanjangan tidak cukup licin, atau suhu prapemanasan andas tukul tidak mencukupi, ubah bentuk biasa di bawah tekanan juga akan menyebabkan koyak bilet. Selain itu, beberapa bar aci langkah atau penempaan dengan langkah, kerana perbezaan besar dalam saiz tempatan platform yang salah, menarik penempaan panjang lebih berkemungkinan koyak, Rajah 2(b) untuk TC4-DT titanium langkah penempaan aloi pada koyakan.

1.4, retak dalaman
Keretakan dalaman secara amnya merujuk kepada satu titik, keretakan berterusan berterusan atau terputus-putus dalam bilet aloi titanium dalam proses penempaan, yang biasanya sukar dicari, dan perlu dikesan melalui pemeriksaan rendah atau pengesanan kecacatan ultrasonik. Retakan jenis ini memusnahkan kesinambungan logam dan hanya boleh dikikis. Sebab-sebab keretakan dalaman boleh diringkaskan kepada dua kategori: Pertama, beberapa bahan aloi titanium mengandungi tungsten, molibdenum dan niobium dan unsur-unsur logam refraktori lain, kewujudan tempatan pengasingan yang lebih serius, kemasukan atau longgar, pengasingan sejuk dan kecacatan metalurgi lain dalam proses penempaan dan ubah bentuk menjadi punca keretakan; Kedua, untuk beberapa spesifikasi kecil (kuasi 90 mm atau Ф90 mm atau kurang) bahan aloi titanium, melukis proses penyejukan yang panjang dengan cepat, tepi terbalik suhu adalah rendah atau perlu penempaan Pusingan, kecerunan suhu tempatan bilet, mudah dihasilkan rekahan dalaman. Rajah 3 untuk pengesanan kecacatan bar siap TA15 titanium quasi-Ф85mm ditemui berhampiran bahagian tengah kedudukan morfologi patah dalaman, selepas menganalisis kes kedua.

1.6. Retak rapuh
Sesetengah bahan aloi titanium suhu tinggi yang sukar diubah bentuk itu sendiri keplastikan yang lemah, kawalan proses yang tidak betul, mudah menyebabkan keretakan rapuh yang teruk, retak dalam dan sukar untuk dikeluarkan. Di bawah keperluan proses penempaan suhu penempaan akhir, bilet di bawah tekanan yang lebih besar terdedah kepada keretakan rapuh. Terdapat beberapa bahan aloi titanium suhu tinggi tidak mengambil 200 ~ 300 darjah relau suhu rendah atau proses pemanasan bersegmen adalah tidak munasabah, suhu terlalu cepat, disebabkan oleh kekonduksian haba yang lemah aloi titanium, mengakibatkan proses pemanasan hujung bilet dan tengah, permukaan dan jantung kewujudan kecerunan suhu yang besar, daripada penempaan, retak serius berlaku. Rajah 5 (a) menunjukkan bahan ujian aloi titanium suhu tinggi retak, hampir pecah kepada dua bahagian, selepas menganalisis proses pemanasan dan proses pemanasan terlalu cepat. Rajah 5 (b) menunjukkan proses penempaan jongkong Ti3Al berlaku semasa keretakan rapuh, dianalisis akibat daripada operasi penyejukan yang tidak betul. Disebabkan oleh kegagalan peralatan, hentikan penempaan yang disejukkan udara, pengoperasian mesin pengapit bahagian jongkong yang dibalut dengan kapas penebat tidak dibersihkan dalam masa, penyejukan jongkong tidak seragam, dan bahan lebih sensitif terhadap suhu, dalam pemanasan dan penempaan, dalam jongkong yang dibalut dengan rekahan sempadan kapas penebat.
1.7, Permukaan retak melalui badan
Kualiti metalurgi jongkong adalah buruk, kecacatan permukaan tidak dibuang dengan teliti, atau proses pemanasan tidak munasabah yang membawa kepada keretakan pada permukaan bilet dalam proses penempaan. Kawasan umum adalah agak besar, bahaya yang serius. Rajah 6 untuk pemprosesan bahan masuk TC4-LC jongkong aloi titanium api pertama melukis panjang, berhampiran kedudukan kepala sisi keretakan serius (kotak dalam rajah), selepas menganalisis nombor relau kualiti peleburan jongkong adalah miskin, permukaan jongkong pengasingan sejuk dan lubang udara subkutaneus tidak dibersihkan akibat daripada. Syarikat bahan ujian aloi titanium jongkong pemutus api pertama penempaan melalui retak badan serius, selepas analisis bahan ujian titik perubahan fasa 1020 darjah, manakala suhu pembukaan hanya 1050 darjah, suhu pemanasan adalah rendah, keplastikan organisasi negeri pemutus adalah miskin, mengakibatkan keretakan yang serius, dan kemudian dipanaskan sehingga 1150 darjah membuka semula bilet, keretakan berkurangan dengan ketara.
2, Memalsukan ciri-ciri retak aloi titanium
2.1 Kemudaratan yang serius
Keretakan aloi titanium adalah bahaya yang serius, bukan sahaja untuk meningkatkan intensiti buruh pengisaran pekerja, mengurangkan kecekapan pengeluaran, tetapi juga mengurangkan hasil produk. Sebahagian daripada keretakan yang serius disebabkan oleh pengisaran yang lebih mendalam, perlu meningkatkan kali kebakaran pemangkasan, meningkatkan kos pembuatan, untuk pengeluaran kumpulan produk disebabkan oleh pelanggaran spesifikasi proses sembuh, mudah untuk menyebabkan turun naik kualiti produk. Keretakan penempaan yang lebih serius boleh menyebabkan produk usang disebabkan oleh ketidakupayaan untuk memenuhi keperluan saiz penghantaran produk atau berat.
2.2, kongenital
Untuk Ti3Al, Ti2AlNb, IMI 834, serta beberapa komponen baharu aloi titanium suhu tinggi yang sukar diubah bentuk, disebabkan oleh faktor struktur dan organisasi mereka sendiri, keupayaan ubah bentuk adalah lemah, dengan sendirinya lebih mudah retak. Kualiti metalurgi jongkong aloi titanium tertentu adalah lemah, terdapat pengasingan, kemasukan, keliangan subkutan atau pengasingan sejuk dan kecacatan metalurgi lain, dalam proses penempaan berikutnya terdedah kepada keretakan berbilang api dan lebih sukar untuk dihapuskan.
2.3 Sukar untuk dibaiki dan dikisar
Keretakan aloi titanium dengan ciri pengisaran yang sukar: ① retak, mesti dibersihkan, perlu mengawal lebar pengisaran kepada nisbah kedalaman Lebih daripada atau sama dengan 10, pengisaran jumlah yang lebih besar; ② sebahagian daripada keplastikan miskin aloi titanium, disebabkan oleh pengisaran kenaikan suhu tempatan bilet, kewujudan kecerunan suhu, penyejukan kerana peranan tegasan, retak akan terus memanjang, iaitu, semasa mengisar retak; ③ beberapa saiz kecil rod aloi titanium atau penempaan, kerana berat saiz kecil, pengisaran tidak mudah untuk menetapkan; ④ Keretakan pada hujung beberapa bar dan penempaan yang lebih panjang, yang perlu digilap secara menegak, sukar untuk dikendalikan dan menimbulkan bahaya keselamatan; ⑤ Bahagian berbentuk tertentu mempunyai bentuk dan saiz yang tidak sekata, dan tiada tempat untuk bermula dengan mengisar retakan dalaman.
2.4 Pemeriksaan yang sukar
Keretakan aloi titanium mempunyai ciri pemeriksaan yang sukar: ① retak memerlukan pemeriksaan 100%, beban kerja pemeriksaan; ② retak menjadi lebih kecil, mudah ditutup dengan debu pengisaran, pemeriksa tidak dapat menentukan dengan mata kasar sama ada untuk mengeluarkan dengan teliti; ③ beberapa bentuk yang tidak teratur, retak lebih sukar untuk diperiksa; ④ keretakan berlaku di dalam bilet atau di bawah kulit, tidak kelihatan dengan mata kasar, biasanya pemeriksaan produk siap atau pemeriksaan rendah untuk mengetahui apabila sudah terlambat; ⑤ retak dalaman mudah retak kerana bentuk dan saiz yang tidak teratur, retak tidak dapat dijumpai; ⑤ retak dalaman mudah retak kerana bentuk dan saiz yang tidak teratur, retak tidak dapat dijumpai; ⑤ mudah retak dalaman kerana bentuk dan saiz yang tidak teratur, rekahan tidak dapat ditemui. ⑤ mudah retak atau terbentuk sebelum ujian penembusan pewarna bilet, meningkatkan kesukaran kerja pemeriksa.
3, aloi titanium penempaan pencegahan retak dan penyelesaian
Menurut tujuh jenis di atas aloi titanium retak bentuk, sebab dan ciri-ciri, dan digabungkan dengan contoh retak, pembangunan langkah-langkah pencegahan yang disasarkan. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk memberi tumpuan kepada meningkatkan tahap operasi kakitangan dan pemahaman tersirat, untuk memastikan peralatan utama dalam keadaan operasi yang sempurna, pembangunan dan pelaksanaan ketat pengisaran yang sesuai, spesifikasi pemeriksaan, mengawal perkara utama dan penting. butiran.

3.2 Pencegahan lipatan dan rekahan
Pertama, mengawal jongkong aloi titanium bahan mentah atau bilet proses perantaraan ketinggian kepada nisbah diameter Kurang daripada atau sama dengan 2.5, ketinggian yang lebih sesuai untuk julat nisbah diameter 1.8 ~ 2.3; Kedua, bahagian tengah alur pensampelan sisa jongkong dan bilet lipatan bahagian keretakan mesin atau rawatan mengempelas, pastikan bulat dan licin di atas nisbah lebar ke kedalaman Lebih daripada atau sama dengan 10 adalah sesuai; Ketiga, pastikan untuk memastikan bahawa menggergaji, pemesinan dan proses tambahan lain yang dihasilkan oleh sudut tajam bonggol dan kawah (seperti lubang penentududukan pemesinan, dll.) mengikut kawalan dalaman Keperluan untuk mengisar, sama dengan langkah bilet ditunjukkan dalam Rajah 7, lubang penentududukan, dsb. mesti digilap bersih sebelum meneruskan penempaan.
3.3 Pencegahan koyakan
Pertama, mesin penempaan pantas menempa satu hala satu hala di bawah kawalan tekanan 20 ~ 30mm julat, di bawah kadar tekanan tidak boleh terlalu cepat (hingga 5 ~ 10mm / s sesuai); Kedua, untuk memastikan bahawa tepi kelengkungan andas tukul Lebih besar daripada atau sama dengan R40mm, ubah bentuk berlaku tepat pada masanya untuk mengekalkan pemprosesan dan memastikan andas dipanaskan terlebih dahulu kepada 300 ~ 400 darjah C; Ketiga, untuk langkah-langkah bar aci atau penempaan langkah, penempaan langkah pada penempaan pastikan anda menggunakan tekanan ringan kayu mengetuk, kemudian Tukul hendaklah ditekan perlahan-lahan, dan ubah bentuk tukul tunggal hendaklah dikawal ketat dalam 30 mm. , dan apabila koyak berlaku, tukul perlu dibaiki atau penempaan hendaklah dihentikan dalam masa untuk mengisar.
3.4, Pencegahan retak dalaman
Pertama, untuk bahan aloi titanium yang mengandungi unsur logam refraktori seperti tungsten, molibdenum dan niobium, kita harus bermula dari sumber, mengukuhkan penyelidikan proses lebur jongkong, meningkatkan tahap teknologi lebur, untuk mengurangkan atau menghapuskan pengasingan, kemasukan, longgar atau sejuk. pengasingan dan kecacatan metalurgi lain; kedua, untuk bilet aloi titanium bersaiz kecil, proses lukisan mestilah chamfering tepat pada masanya, dan cuba untuk mengelakkan bilet mengapit hujung kepala penempaan, syarat-syarat permit harus segera dikembalikan ke relau untuk dipalsukan.
3.5 Pencegahan keretakan membujur
Pertama, proses lukisan bilet aloi titanium dalam chamfering tepat pada masanya, melarang kemunculan tepi tajam, tepi hitam; Kedua, beberapa aloi titanium suhu tinggi sensitif suhu penempaan selepas penyejukan udara atau penutup penebat penyejukan kapas, cuba untuk tidak menggunakan penyejukan udara, penyejukan air, penyejukan minyak, dan kaedah penyejukan pantas yang lain.
3.6 Pencegahan rekahan rapuh
Untuk ubah bentuk sukar bahan aloi titanium suhu tinggi, hendaklah digunakan "pakej kapas penempaan": iaitu bilet dipanaskan pada masa pegangan yang ditentukan, bilet dikeluarkan, dibalut dengan lapisan kapas penebat haba (ketebalan kira-kira 10mm , ditaburkan secara seragam dengan lapisan agen pelindung kaca), kembali ke relau untuk terus memanaskan (masa mengikut saiz bilet dan kapas pakej cepat dan perlahan), keluar dari penempaan, proses peningkatan tepat pada masanya meliputi kapas penebat haba, meminimumkan suhu bilet, untuk meminimumkan suhu bilet. Kapas, meminimumkan kehilangan suhu bilet, untuk memastikan bahawa sentiasa dalam proses penempaan suhu di atas suhu penempaan akhir, amalan menunjukkan bahawa operasi boleh mengurangkan keretakan dengan ketara. Di samping itu, jenis pemanasan aloi titanium ini perlu diambil 200 ~ 300 darjah relau suhu rendah, pemanasan berbilang peringkat, pemanasan perlahan (50 ~ 100 darjah / j), untuk memastikan bilet dipanaskan sama rata, mengurangkan kecerunan suhu di bahagian yang berbeza. Akhirnya, proses penempaan dilarang menjatuhkan bahan, mengelakkan perlanggaran ganas dengan bahan kerja; proses penyejukan adalah perlahan dan seragam; pengisaran retak selesai untuk ujian penembusan warna, dsb.
3.7, pencegahan keretakan permukaan
Pertama, retak permukaan yang disebabkan oleh kualiti metalurgi yang lemah jongkong, harus mengukuhkan penyelidikan proses lebur, meningkatkan tahap lebur, memalsukan sebelum keperluan untuk mengeluarkan sepenuhnya pengasingan sejuk jongkong, keliangan subkutan dan kecacatan metalurgi yang lain. Kedua, apabila merumuskan proses pemanasan dan penempaan, kita harus merumuskan secara mendalam pelajaran bahawa suhu pemanasan rendah bahan ujian membawa kepada keretakan yang serius, dan secara komprehensif mempertimbangkan pelbagai faktor untuk memastikan proses itu optimum.
4, Kesimpulan
(1) Retak penempaan aloi titanium termasuk rekahan hujung, rekahan lipatan, koyak, rekahan dalaman, rekahan membujur, rekahan rapuh, dsb., dengan pelbagai bentuk dan sebab yang boleh dikawal; dan ia dicirikan oleh bahaya yang serius, kongenital, keturunan, sukar dibaiki dan dikisar, dan sukar untuk diperiksa.
(2) Untuk mengurangkan dan mengelakkan keretakan penempaan aloi titanium, pencegahan harus menjadi tumpuan utama, dan langkah-langkah pencegahan yang munasabah dan boleh dilaksanakan harus dibangunkan. Pada masa yang sama, ia harus memastikan bahawa proses penting seperti penempaan, pengisaran dan pemeriksaan berada di bawah kawalan, dan titik kawalan utama langkah-langkah itu dilaksanakan dengan ketat.