روشهای جعل برای فرجدهای تیتانیوم چیست؟

تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل قدرت خاص ، مقاومت در برابر خوردگی و سازگاری زیست سازگار ، دارای موقعیت کلیدی در زمینه های هوافضا ، انرژی و پزشکی هستند. با این حال ، فعالیت شیمیایی بالای تیتانیوم ، هدایت حرارتی کم و مقاومت زیاد در برابر تغییر شکل نیاز به فرآیند جعل آن برای فراتر از محدودیت های فلزکاری سنتی دارد.

جعل رایگان: یک راه حل انعطاف پذیر برای تولید اصلی بیل

جعل رایگان ، که از چکش یا مطبوعات استفاده می کند تا آزادانه یک بیل را بین آنهای فوقانی و تحتانی تغییر شکل دهد ، اساسی ترین فرآیند در تولید جعل تیتانیوم است. ویژگی های اصلی آن ابزاری و تجهیزات ساده ، تطبیق پذیری بالا و کم هزینه است و آن را برای تولید یک تکه یا دسته کوچک مناسب می کند. جعل رایگان می تواند نقایص ریخته گری را از بین ببرد و خصوصیات مکانیکی را بهبود بخشد ، اما اعتماد به نفس آن به کار دستی منجر به فورج کم ، کمک هزینه های بزرگ ماشینکاری و مشکل در تشکیل سازه های پیچیده می شود. بنابراین ، در درجه اول در فرآیند تولید بیل برای بخشش های بزرگ ، مانند جعل بیلت ها در میله های پله ای یا اشکال ساده مانند شکل های گرد یا مستطیل شکل استفاده می شود و پایه و اساس اتمام بعدی را ایجاد می کند.

Forging Die: "مسیر اصلی" از شکل گیری دقیق

Forging Forging جریان فلزی را با محصور کردن قالب محدود می کند ، و به طور قابل توجهی دقت بعدی و کیفیت سطح بخشش ها را بهبود می بخشد. این یک فرآیند اصلی برای تولید انبوه از بندهای تیتانیوم است. بر اساس ساختار قالب ، جعل مرگ را می توان به سه دسته زیر تقسیم کرد:

Forging Die Open (Flash Die Forging):قالب مجهز به شیارهای فلش است. فلز در ابتدا حفره قالب را پر می کند ، و جریان اضافی در شیارهای فلش جریان می یابد و فلش عرضی را تشکیل می دهد. با ریزش فلاش و افت دما ، مقاومت در برابر جریان فلز افزایش می یابد و مواد بیشتری را به داخل حفره قالب مجبور می کند. این فرآیند برای تولید انبوه از بندهای پیچیده مناسب است ، اما نیاز به برداشتن فلاش بعدی دارد و در نتیجه استفاده از مواد کم است.

جعل مرده (Flashless Die Forging):قالب از همه طرف مهر و موم شده است و فلز فقط از طریق فلاش های طولی بیرون می رود. استفاده از مواد می تواند به 90 ٪ برسد. جعل قالب بسته نیاز به قدرت و کنترل دما دارد ، اما می تواند به دقت بالایی (تحمل 0.2 میلی متر ±) و زبری سطح پایین (RA کمتر از یا مساوی با 1.6μm) برسد ، و این امر را برای تولید جعل با نیازهای دقیق و مناسب مناسب می کند.

Forging اکستروژن:ترکیب ویژگی های اکستروژن و جعل مرگ ، فرجدهای توخالی یا جامد از طریق اکستروژن رو به جلو یا معکوس تولید می شود. جعل اکستروژن می تواند دانه ها را تصفیه کرده و چگالی مواد را افزایش دهد ، اما به سرمایه گذاری تجهیزات بزرگ و یک فرآیند پیچیده نیاز دارد.

Forging Die Special: یک ابزار فناوری برای شکستن از طریق ساختارهای پیچیده

برای حفره های عمیق ، دیوارهای نازک ، یا سازه های خاص شکل که با آن با جعل سنتی برای دستیابی به مرگ دشوار است ، فناوری جعلی مخصوص استفاده از بارگذاری چند جهته یا کنترل ایزوترمال برای شکستن محدودیت های تغییر شکل آلیاژهای تیتانیوم استفاده می کند:

جعل چند جهته:در یک دستگاه جعلی چند جهته ، بارگذاری عمودی و افقی ترکیبی از فلز را مجبور می کند تا از مرکز حفره قالب به بیرون جریان یابد و به یک شکل یک مرحله ای از ساختارهای پیچیده دست یابد. این فرایند می تواند حفره های عمیق با نسبت ابعاد دنده بیشتر از یا مساوی با 10: 1 ایجاد کند و از نقص جوش ناشی از جعل گام به گام جلوگیری کند.

جعل ایزوترمال:قالب در همان دمای بیل (به طور معمول 30-50 درجه زیر دمای انتقال) گرم می شود و جعل در شرایط دمای ثابت انجام می شود. جعل ایزوترمال ، مقاومت در برابر تغییر شکل را کاهش می دهد و برای تولید فرآورهای با دقت و دیواره نازک (ضخامت دیواره کمتر از یا مساوی 2 میلی متر) مناسب است. با این حال ، به یک سیستم کنترل دما با دقت بالا (نوسان دما کمتر از یا برابر با درجه 3 ±) و مواد قالب مقاوم در برابر گرما نیاز دارد.

Forging Die Die:برای جعل های بسیار بزرگ (مانند نازل موشک با قطر بزرگتر از یا مساوی 3M) ، جعل و یا صفحه پشتیبان بخش از جعل مرگ برای کاهش نیازهای تناژ تجهیزات استفاده می شود. جعل قطعه قطعه قطعه می تواند در مطبوعات هیدرولیک متوسط ایجاد کند ، اما برای جلوگیری از غلظت استرس ، به طراحی رابط قطعه بهینه نیاز دارد.

فرآیندهای نوآورانه: مرزها در بهینه سازی عملکرد

با افزایش الزامات عملکرد آلیاژهای تیتانیوم ، فرایندهای نوآورانه دائماً در حال ظهور هستند:

جعل بتا:جعل بالاتر از دمای تحول بتا می تواند مقاومت خزش و سختی شکستگی بخشش ها را بهبود بخشد ، اما برای جلوگیری از شستشوی بتا ، کنترل دما دقیق لازم است.

جعل سوپر پلاستیک:درمان ابررسانه ای دانه های ریز و متهم را در مواد ایجاد می کند ، همراه با جعل ایزوترمال برای دستیابی به تغییر شکل های بزرگ (کشیدگی می تواند به 300 ٪ -500 ٪ برسد) ، و این امر را برای تولید جعل با اشکال بسیار پیچیده مناسب می کند.

چرخه جعل چند جهته:از طریق چرخه های مختلف جعل ، توزیع تغییر شکل بهینه سازی می شود ، یکنواختی ریزساختار افزایش می یابد ، و تغییر شکل در هر چرخه بین 50 تا 80 ٪ کنترل می شود و در نتیجه پالایش دانه و از بین بردن نقص ریخته گری است.

انتخاب فرآیندهای جعل برای بخشش تیتانیوم نیاز به بررسی جامع ساختار بخشی ، نیازهای عملکرد ، هزینه های تولید و در دسترس بودن تجهیزات دارد. از تولید انعطاف پذیر بیلت از جعل باز تا شکل گیری دقیق بخشش های خاص ، گرفته تا بهینه سازی عملکرد فرآیندهای نوآورانه ، هر فناوری یک پیشرفت کلیدی در تحول آلیاژهای تیتانیوم را از "مواد دشوار با ماشین" به "مؤلفه های ساختاری با عملکرد بالا" منتقل می کند.