Metallurgisk prosesseringsteknologi og rengjøring av titanlegeringssmiing

Med den kontinuerlige utviklingen av vitenskap og teknologi blir kravene til materialegenskaper høyere og høyere. Titanlegeringer har gradvis blitt et forskningshotspot på grunn av deres overlegne egenskaper. Titanlegeringssmiing er en viktig metallformingsprosess. Imidlertid er smid av titanlegering utsatt for defekter som inneslutninger og skala under produksjonsprosessen, som påvirker ytelsen til smidingene.

Mange materialsmiing og bearbeidingsmetoder følges også kontinuerlig opp. Produkter smidd av titanlegeringer har blitt mye brukt i markedet. Smibehandlingsteknologi blir mer og mer moden. Titanlegering smiing metallurgi er relativt vanlig. La oss lære om titanlegeringssmiing. av metallurgisk prosessteknologi og rengjøring.

⑴. Rask prototyping-teknologi for direkte metalllasersintring

Rask prototyping-teknologi for direkte metalllasersintring bruker avansert laserteknologi, pulverteknologi og datakontrollteknologi for å oppnå direkte prosessering og forming av nesten tette metalldeler. Først brukes et datastøttet designsystem (CAD) for å konstruere en tredimensjonal delmodell av målproduktet, og deretter dekomponeres den digitale modellen i en serie todimensjonale lagstrukturer. Datamaskinen kontrollerer bevegelsen til laserstrålen, og pulverbelegningssystemet beveger seg synkront for å legge legeringspulveret. , etter sintring av ett lag med fint pulver, begynner systemet å sintre et nytt lag igjen, og danner til slutt en tredimensjonal enhet av produktet etter sintring lag for lag.

⑵. Elektronstråleselektiv kledningsteknologi

Elektronstråleselektiv kledningsteknologi er en produksjonsteknologi som bruker høyenergielektronstråler til å bombardere ferdigblandet titanblandet pulver og sintre det lag for lag. Titanmetallpulveret vil smelte og sintre til et lag under bombardementet av elektronstrålen og binde seg til det nedre laget som har blitt avkjølt og dannet. Det svenske Arcam-selskapet brukte denne teknologien til å utvikle EBM S12-systemet. Elektronstrålekildedelen av utstyret varmer det øvre glødetråden til over 2500 grader for å frigjøre elektroner. De akselereres av anoden og føres gjennom fokusspolen for å danne en nedadgående bombardementelektronstråle. Avbøyningen av elektronstrålen kan styres av et magnetfelt. , elektronstråleenergien styres av strøm, og den genererte effekten kan nå 4kW. Under behandlingen sprer en pulverfordeler et lag med pulver på arbeidsplanet i vakuumkammeret, og deretter konverterer arbeidsstasjonen den tredimensjonale modelleringsfilen til arbeidsstykket til komponenter.

Lagprofildata og overført til kontrollsystemet. Basert på de leste profildataene, driver kontrollsystemet elektronstrålen til å utføre selektiv sintring i henhold til en spesifikk skannebane. Titanmetallpulveret sintres og akkumuleres lag for lag under bombardementet av elektronstrålen til det øverste laget av hele delen er sintret. Pulverformen i det usintrede området endres ikke, og etter rengjøring kan de nødvendige tredimensjonale titanlegeringsdelene oppnås. Dette systemet brukes hovedsakelig i produksjon av titanlegeringskomponenter innen luftfart, romfart, biler og medisinske implantater. Den sintrede Ti-6AI-4V titanlegeringen har en god metallografisk struktur og utmerkede mekaniske egenskaper. Den rapporterte flytestyrken er 910~940MPa, strekkstyrken er 950~990MPa, Rockwell-hardheten er 30~35HRC, og elastisitetsmodulen er 120GPa. Men i praktiske applikasjoner er det fortsatt problemer som at produksjonsstørrelsen bare er begrenset (maksimal produksjonsstørrelse er bare 250x250x200 mm), og råmaterialet titanpulver må leveres spesielt.

⑴ Defektanalyse av smid av titanlegering

Under smiingsprosessen av titanlegeringssmiding, på grunn av tilstedeværelsen av inneslutninger som gasser og oksider i metallet, er det lett å forårsake defekter som sprekker, porer og løshet i smidingene, noe som alvorlig påvirker ytelsen til smiingen. Derfor er rensing av smid et sentralt skritt for å forbedre kvaliteten på smid.

⑵Klassifisering av rengjøringsprosess for smiing av titanlegering

For tiden inkluderer rengjøringsprosesser for smiing av titanlegering hovedsakelig mekanisk rengjøring, kjemisk rengjøring og elektrolytisk rengjøring. Mekanisk rengjøring omfatter hovedsakelig kuleblåsing, poleringsrengjøring, etc.; kjemisk rengjøring omfatter hovedsakelig beising, alkalisk rengjøring, etc.; elektrolytisk rengjøring inkluderer hovedsakelig elektrokjemisk avleiring, elektrolytisk polering, etc.

⑴Rensingseffekten er ikke ideell

På grunn av egenskapene til titanlegering, er dens overflateoksidfilm vanskelig å fjerne og er utsatt for hydrogensprøhet. I tillegg kan en del av rengjøringsprosessen lett føre til en økning i overflateruhet av titanlegeringer, noe som påvirker utmattelsesytelsen til smiing.

⑵ Rengjøringsprosessen forårsaker alvorlig miljøforurensning

Noen rengjøringsprosesser krever bruk av kjemiske reagenser som syrer og alkalier, som lett kan forårsake miljøforurensning under bruk.

⑶ Prosessen er kompleks og kostnadene er høye

Renseprosessen for smiing av titanlegering er kompleks og krever flere prosesser, og noen prosesser krever bruk av spesialutstyr, noe som resulterer i høyere kostnader.

Metallurgisk prosesseringsteknologi og rengjøring av titanlegeringssmiing er av stor betydning for å forbedre ytelsen til smiing. Med tanke på de nåværende problemene i renseprosessen for smiing av titanlegeringer, inkluderer fremtidige utviklingsretninger hovedsakelig grønne og miljøvennlige, høyeffektive og rimelige og høyytelsestyper. Gjennom kontinuerlig optimalisering og forbedring av rengjøringsprosesser, vil det gi sterk støtte for den brede anvendelsen av titanlegeringssmiing innen luftfart, romfart, medisinsk og andre felt.