鍛壓技術(shù):鈦合金鍛造的下料工藝
對于鈦合金鍛造,由于材料昂貴,更適宜鍛造成形,不僅改善構(gòu)件內(nèi)部質(zhì)量,還可節(jié)約金屬材料。鍛造的每一個(gè)環(huán)節(jié)都或多或少影響著鍛件的內(nèi)部質(zhì)量或外觀質(zhì)量。因此,必須嚴(yán)格按鍛造工藝流程完成每一工序。
鈦合金鍛造用的鍛(軋)棒,表面有一層硬脆的α層,模鍛前,需去掉該層,以免鍛造時(shí)引起坯料表面開裂。對于直徑小于50mm的棒材,需去掉3mm厚的表層,直徑大于50mm時(shí),需去掉5mm。對擠壓棒材,直徑小于50mm的,可車去2mm,直徑大于50mm的,一般車去3mm。車削后,如個(gè)別部位仍有缺陷,可進(jìn)行局部打磨予以消除,打磨深度不應(yīng)大于0.5mm。
鍛造用的定尺寸鈦合金毛坯可用鋸床、車床、陽極切割機(jī)床、沖剪機(jī)、砂輪切割機(jī)或在鍛錘或水壓機(jī)上進(jìn)行切割。在沖剪機(jī)上熱切效率最高。
(1)圓盤鋸切割圓盤鋸片的厚度介于2~8mm之間,適宜切割直徑較大的棒料。圓盤鋸的線速度約30000~35000mm/min,進(jìn)刀量小時(shí)能獲得較潔凈的端面。為防止金屬粘結(jié)刀具,燒傷金屬,可用懸浮液減輕摩擦,冷卻刀具。
(2)陽極切割鈦合金陽極機(jī)械切割,切口寬度不超過3mm,用濃度為1.28~1.32g/cm3的水玻璃作工作液。陽極切割雖切耗少,但生少率低。
(3)錘上或水壓機(jī)上切割切割前,需將棒料預(yù)熱到變形開始溫度進(jìn)行沖切(或剁切)。工業(yè)純鈦可在沖剪機(jī)上冷態(tài)剪切。
(4)車床上車切鈦合金車切時(shí),切削速度應(yīng)在25000~30000mm/min內(nèi),進(jìn)刀量為0.2~0.3mm/周。
扒皮去掉α層時(shí),車切規(guī)范為:切削速率15000~20000mm/min。無α層時(shí)的車削規(guī)范與表面粗糙度有關(guān):當(dāng)粗糙度Ra=0.63~2.5時(shí),進(jìn)刀量為0.08~0.1mm/周;Ra=1.25~5時(shí),進(jìn)刀量為0.1~0.2mm/周;當(dāng)Ra=2.5~10時(shí),進(jìn)刀量為0.3~0.4mm/周。車削加工時(shí)必須使用潤滑冷卻液,供給1~1.5MPa壓力。
(5)砂輪切割鈦合金棒材直徑小于60mm時(shí),宜用砂輪切割。砂輪切割的直徑超過20mm時(shí),應(yīng)該用冷卻液。砂輪切割效率較高,但砂輪片的壽命較短。
毛坯切割后,端頭的銳角應(yīng)該倒圓。否則進(jìn)行端面模鍛或在臥式鍛造機(jī)上頂鐓時(shí),可能引起折疊。直徑小于50mm的毛坯,銳角倒圓半徑R為1.5~2.0mm;直徑超過50mm的毛坯,銳角倒圓半徑R為3~4mm。
在制造特別重要的零件時(shí)(如葉片),棒材或定尺寸毛坯車外圓后要進(jìn)行超聲波檢查,以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷。
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