鈦材鍛造技術(shù)研究及實例講解_www.nmware.com

鈦材鍛造用料主要是各種成分的純鈦和鈦合金，材料的原始狀態(tài)有鈦棒、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。 金屬在變形前的橫斷面積與變形后的橫斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時間、合理的始鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本有很大關(guān)系。一般的中小型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。鈦棒的晶粒組織和機械性能均勻、良好，形狀和尺寸準(zhǔn)確，表面質(zhì)量好，便于組織批量生產(chǎn)。只要合理控制加熱溫度和變形條件，不需要大的鍛造變形就能鍛出性能優(yōu)良的鍛件。

鍛造是對鈦金屬坯料(不含板材)施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形、改變尺寸、形狀及改善性能,用以制造機械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。此外，根據(jù)滑塊運動方式還有滑塊垂直和水平運動(用于細長件的鍛造、潤滑冷卻和高速生產(chǎn)的零件鍛造)方式之分，利用補償裝置可以增加其它方向的運動。上述方式不同，所需的鍛造力、工序、材料的利用率、產(chǎn)量、尺寸公差和潤滑冷卻方式都不一樣，這些因素也是影響自動化水平的因素。

根據(jù)坯料的移動方式，鍛造可分為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。閉式模鍛和閉式鐓鍛由于沒有飛邊，材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復(fù)雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊，鍛件的受力面積就減少，所需要的荷載也減少。但是，應(yīng)注意不能使坯料完全受到限制，為此要嚴(yán)格控制坯料的體積，控制鍛模的相對位置和對鍛件進行測量，努力減少鍛模的磨損。

根據(jù)鍛模的運動方式，鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。擺輾、擺旋鍛和輾環(huán)也可用精鍛加工。為了提高材料的利用率，輥鍛和橫軋可用作細長材料的前道工序加工。與自由鍛一樣的旋轉(zhuǎn)鍛造也是局部成形的，它的優(yōu)點是與鍛件尺寸相比，鍛造力較小情況下也可實現(xiàn)形成。包括自由鍛在內(nèi)的這種鍛造方式，加工時材料從模具面附近向自由表面擴展，因此，很難保證精度，所以，將鍛模的運動方向和旋鍛工序用計算機控制，就可用較低的鍛造力獲得形狀復(fù)雜、精度高的產(chǎn)品,例如生產(chǎn)品種多、尺寸大的汽輪機葉片等鍛件。

鈦法蘭鑄造過程形成的鑄造表面特性取決于液態(tài)鈦復(fù)制鑄型表面輪廓的能力(粗糙度、清晰度、機械粘砂等)和形成宏觀不平度(冷隔、流痕、表面孔洞、裂紋、夾雜和皺折等)的傾向，以及液態(tài)鈦與鑄型起化學(xué)反應(yīng)的傾向(鑄疤、a沾污層、化學(xué)粘砂等)。為了獲得高的精度應(yīng)注意防止下死點處過載，控制速度和模具位置。因為這些都會對鍛件公差、形狀精度和鍛模壽命有影響。另外，為了保持精度，還應(yīng)注意調(diào)整滑塊導(dǎo)軌間隙、保證剛度，調(diào)整下死點和利用補助傳動裝置等措施。

鈦法蘭鑄件表面質(zhì)量的另一重要衡量指標(biāo)是a沾污層的厚度，它直接關(guān)系到鑄件隨后的使用。鈦法蘭鑄件鑄造表面質(zhì)量是以表面粗糙度和宏觀不平度來衡量的。鑄型的面層材料顆粒度愈大，鑄件表面的粗糙度也愈大。鑄型的表面粗植皮與熱導(dǎo)率和熔融鈦對鑄型的潤濕性，以及鑄型在澆注前處理狀態(tài)，對鈦法蘭鑄件的表面質(zhì)量有較大的影響。表面粗糙度是表示鑄件表面輪廓凹凸不平的程度，是以微米為單位來計量的，通常以及Ra或及Rz來表示。鑄件的宏觀不平度是指鑄件表面上出現(xiàn)的肉眼可見的顯微凹凸部分，如冷隔、流痕、裂紋、表面孔洞和夾雜等缺陷乎均的線曲率。容易形成流痕和冷隔是鈦法蘭鑄件的特性之一。