Kako preprečiti 7 glavnih vrst in vzrokov za pokanje titanove zlitine pri kovanju?

Titanove zlitine z nizko gostoto, visoko trdnostjo, visoko temperaturno odpornostjo, odpornostjo proti koroziji, nemagnetnostjo in biokompatibilnostjo ter drugimi odličnimi celovitimi zmogljivostmi v sodobni vesoljski industriji, opremi za orožje, kemikalijah in nafti, medicini, jedrski energiji in na drugih področjih uporabe postajajo vse bolj in širše uporabe, ki se večinoma uporabljajo pri deformaciji titanovih zlitin, kot so palice, odkovki in valjani profili. Deformacija kovanja je zagotoviti, da material iz titanove zlitine pridobi idealno organizacijo in lastnosti pomembnih sredstev, toda pri kovanju iz titanove zlitine, zlasti proizvodnem procesu gredice v palico, pogosto obstajajo različne oblike razpok, ne le za povečanje stroškov proizvodnje in izdelave, ampak tudi za zmanjšanje proizvodne učinkovitosti in stopnje materiala ter ko je resnost odpadnega izdelka. Glede na to ta članek analizira in povzema pojav razpok, ki se skozi leta pojavlja v procesu kovanja titanove zlitine, ter predlaga ukrepe za preprečevanje in reševanje razpok, da se zagotovi učinkovitost proizvodnje in kakovost izdelkov iz titana. kovanje zlitin.
1, Klasifikacija razpok pri kovanju titanove zlitine in vzroki
1.1 Razpoke na čelni strani
Razpoke na čelni strani so neke vrste razpoke, ki se pojavijo na čelni strani gredice v procesu kovanja iz titanove zlitine, razpoke pa so na splošno večje in pogostejše. Razpoke na čelni strani imajo večji vpliv, kar običajno povzroči, da se kovanje ne more nadaljevati v skladu s postopkom. Glavni razlogi za pokanje čelne strani: ① luknje za krčenje glave ingota ali konec hladne segregacije ni popolnoma čist; ② postopek vznemirjenja, končna ploskev gredice in kontaktna toplota nakovala se absorbirata, vleče dolg postopek, izboklina na koncu gredice se hitro ohladi; ③ položaj končne ploskve v različnih smereh iztiskanja, deformacija ni enakomerna ali je vlečenje dolgotrajna hitrost deformacije prehitra; ④ nekaj odpornosti na deformacijo gredice je veliko, slaba mobilnost, konec srca konkavnega.
1.2, Zložljiva razpoka
Zložljivo razpokanje je v glavnem tri vrste primerov: Prvič, razmerje med višino in premerom ingota surovine titanove zlitine je večje ali enako 2,5 ali vzorčenje ingota na sredini ingota, preostali utor za vzorčenje, vznemirjenje in zlaganje; Drugič, postopek kovanja gredice v srednjem delu razpoke, mletje v globoko jamo, razbijanje in ponovno zlaganje; Tretjič, drugi pomožni procesi, ki nastanejo zaradi ostrih vogalov izboklin in kraterjev, niso v skladu z določbami o poškodbah zaradi brušenja. Slika 1(a) prikazuje zgibanje gredice iz titanove zlitine TB6 v srednjem delu zaradi globoke jame po brušenju. Slika 1 (b) za TC4-LC titanove zlitine gredice žaganje nagnjeno pri cepljenju, obrnite za 180 stopinj za nadaljevanje žaganja, površina žaganja na sredini preostalih ostrih robov ni polirana, nato pa potegnite dolžino prišlo do resnejšega zlaganja.
1.3 Solza
Trganje je vrsta prečnega razpokanja gredice iz titanove zlitine, ki je lokalizirano trganje gredice pri vlečenju po dolžini in deformaciji. Trganje pri kovanju bo povečalo količino brušenja, zmanjšalo količino materiala v hitrosti materiala, medtem ko lahko globlje trganje v procesu oblikovanja povzroči, da surovec ne more izpolniti zahtev glede velikosti strojne obdelave izdelka in ostanek. Glavni razlog za trganje je prevelika količina enkratnega prehoda (ena stran je večja od 50 mm) ali prehitra hitrost, Slika 2 (a) za trganje plošče iz titanove zlitine TB6. Drugič, deformacija nakovala kladiva zaradi dolgotrajne uporabe ukrivljenosti roba ni dovolj gladka ali pa temperatura predgretja nakovala kladiva ni zadostna, redna deformacija pod pritiskom bo povzročila tudi trganje gredice. Poleg tega je nekaj stopničaste gredi ali odkovka s korakom zaradi velike razlike v lokalni velikosti napačne platforme večja verjetnost, da se bo vlečenje dolgega odkovka strgalo, Slika 2(b) za TC4-DT titan stopnja kovanja zlitine pri trganju.

1.4, notranja razpoka
Notranje razpoke se na splošno nanašajo na enotočkovno, neprekinjeno ali občasno neprekinjeno razpokanje znotraj gredice iz titanove zlitine v procesu kovanja, ki ga je običajno težko najti in ga je treba odkriti z nizkim pregledom ali ultrazvočnim odkrivanjem napak. Ta vrsta razpoke uniči kontinuiteto kovine in jo je mogoče samo odstraniti. Razloge za notranje razpoke lahko povzamemo v dve kategoriji: Prvič, nekateri materiali iz titanovih zlitin vsebujejo volfram, molibden in niobij ter druge ognjevarne kovinske elemente, lokalni obstoj resnejše segregacije, vključkov ali ohlapnih, hladnih segregacij in drugih metalurških napak v proces kovanja in deformiranja v vir razpok; Drugič, za nekatere materiale iz titanove zlitine z majhnimi specifikacijami (kvazi 90 mm ali F90 mm ali manj), ki zahtevajo dolg proces hitrega hlajenja, je obrnjeni rob temperature nizek ali pa ga je treba obrniti, lokalni temperaturni gradient gredice, enostaven za izdelavo notranje razpoke. Slika 3 za odkrivanje razpok iz titanove zlitine TA15 kvazi-F85 mm na končni palici, najdeno blizu središča položaja notranje morfologije zloma, po analizi drugega primera.

1.6. Krhko pokanje
Nekateri visokotemperaturni materiali iz titanove zlitine, ki jih je težko deformirati, imajo slabo plastičnost, neustrezen nadzor postopka, lahko povzročijo hude krhke razpoke, globoke razpoke in jih je težko odstraniti. Pod zahtevami postopka končnega kovanja pri temperaturi kovanja je gredica pod večjim pritiskom nagnjena k krhkim razpokam. Nekateri visokotemperaturni materiali iz titanovih zlitin ne uporabljajo 200 ~ 300 stopinj nizkotemperaturne peči ali segmentiranega ogrevalnega procesa je nerazumno, temperatura je prehitra zaradi slabe toplotne prevodnosti titanovih zlitin, kar ima za posledico proces segrevanja konec gredice in sredina, površina in srce obstoja velikega temperaturnega gradienta, iz kovanja pride do resnih razpok. Slika 5 (a) prikazuje visokotemperaturno razpokanje preskusnega materiala titanove zlitine, skoraj razdeljeno na dva dela, po analizi procesa segrevanja in proces segrevanja je prehiter. Slika 5 (b) prikazuje postopek kovanja ingota Ti3Al med krhkimi razpokami, ki je analiziran kot posledica nepravilnega delovanja hlajenja. Zaradi okvare opreme zaustavite kovanje z zračnim hlajenjem, delovni stroj za vpenjanje delov ingota, ovitih v izolacijski bombaž, ni pravočasno očiščen, hlajenje ingota ni enakomerno in material je bolj občutljiv na temperaturo pri segrevanju in kovanju, v ingot, ovit v izolacijsko bombažno mejo, razpoka.
1.7, Površinsko razpokanje skozi telo
Metalurška kakovost ingota je slaba, površinske napake niso temeljito odstranjene ali pa je postopek segrevanja nerazumen, kar vodi do razpok na površini gredice v procesu kovanja. Splošno območje je relativno veliko, resna škoda. Slika 6 za obdelavo vhodnega materiala TC4-LC ingota iz titanove zlitine pri prvem požarnem vlečenju dolgo, blizu položaja glave na strani resnega razpokanja (polje na sliki), po analizi števila peči kakovosti taljenja ingota je slaba, hladna segregacija površine ingota in podkožne zračne luknje niso očiščene, kar je posledica. Podjetje titanove zlitine preskusni material ingot ulivanje prvo ogenj kovanje skozi telo razpoke resno, po analizi testnega materiala fazne spremembe točke 1020 stopinj, medtem ko je temperatura odpiranja le 1050 stopinj, temperatura ogrevanja je nizka, plastičnost organizacije stanja je slaba, kar ima za posledico resne razpoke, nato pa gredico segreto na 1150 stopinj ponovno odpre, pokanje se znatno zmanjša.
2, značilnosti razpok pri kovanju titanove zlitine
2.1 Resna poškodba
Pokanje titanove zlitine je resna nevarnost, ne le zaradi povečanja delovne intenzivnosti brusilnih delavcev, zmanjšanja učinkovitosti proizvodnje, temveč tudi zaradi zmanjšanja donosa izdelka. Del resnega razpokanja zaradi globljega mletja, potrebo po povečanju obrezovanja požarnih časov, povečanju proizvodnih stroškov, za serijsko proizvodnjo izdelkov zaradi kršitve specifikacij sušenega procesa, enostavno povzroči nihanje kakovosti izdelka. Resnejše razpoke pri kovanju lahko povzročijo zastarelost izdelka zaradi nezmožnosti izpolnjevanja zahtev glede velikosti ali teže izdelka.
2.2, prirojeno
Za Ti3Al, Ti2AlNb, IMI 834, kot tudi nekatere nove komponente visokotemperaturnih titanovih zlitin, ki jih je težko deformirati, je zaradi lastnih strukturnih in organizacijskih dejavnikov deformacijska sposobnost slaba, sama bolj nagnjena k pokanju. Metalurška kakovost določenega ingota iz titanove zlitine je slaba, obstajajo segregacije, vključki, podkožna poroznost ali hladna segregacija in druge metalurške napake, ki so v poznejšem procesu kovanja nagnjene k razpokanju v več požarih in jih je težje odpraviti.
2.3 Težko za popravilo in brušenje
Pokanje titanove zlitine s težavnimi značilnostmi mletja: ① razpoke, ki jih je treba očistiti, treba je nadzorovati razmerje med širino in globino mletja, ki je večje ali enako 10, mletje večje količine; ② del slabe plastičnosti titanove zlitine, zaradi mletja gredice, lokalnega dviga temperature, obstoja temperaturnega gradienta, hlajenja zaradi vloge napetosti, razpoke se bodo še naprej širile, tj. med mletjem pokanje; ③ nekatere majhne velikosti palic ali odkovkov iz titanove zlitine, zaradi teže majhne velikosti, brušenje ni enostavno popraviti; ④ Pokanje na koncu nekaterih daljših palic in odkovkov, ki jih je treba polirati navpično, je težko upravljati in predstavlja varnostno nevarnost; ⑤ Nekateri oblikovani deli so nepravilnih oblik in velikosti, zato ni prostora za začetek brušenja notranjih razpok.
2.4 Težaven pregled
Pokanje titanove zlitine ima težke inšpekcijske značilnosti: ① razpoke potrebujejo 100-odstotni pregled, pregled delovne obremenitve; ② razpoke postanejo manjše, zlahka jih prekrije brusni prah, inšpektor s prostim očesom ne more ugotoviti, ali jih je treba temeljito odstraniti; ③ nekatere nepravilne oblike, razpoke je težje pregledati; ④ razpoke se pojavijo znotraj gredice ali pod kožo, ki niso vidne s prostim očesom, običajno pregled končnega izdelka ali nizek pregled, da ugotovite, kdaj je prepozno; ⑤ enostavno pokanje notranjih razpok zaradi nepravilne oblike in velikosti, razpok ni mogoče najti; ⑤ enostavno pokanje notranjih razpok zaradi nepravilne oblike in velikosti, razpok ni mogoče najti; ⑤ enostavno pokanje notranjih razpok zaradi nepravilne oblike in velikosti, razpok ni mogoče najti. ⑤ enostavno razpokati ali oblikovati pred preizkusom penetracije obarvanja gredic, kar oteži inšpektorjevo delo.
3, Preprečevanje razpok pri kovanju iz titanove zlitine in rešitev
V skladu z zgornjimi sedmimi vrstami oblik, vzrokov in značilnosti pokanja titanove zlitine ter v kombinaciji s primeri pokanja je razvoj ciljno usmerjenih preventivnih ukrepov. Hkrati se je treba osredotočiti na izboljšanje ravni delovanja osebja in tihega razumevanja, da se zagotovi, da je ključna oprema v popolnem delovnem stanju, razvoj in strogo izvajanje ustreznega brušenja, inšpekcijskih specifikacij, nadzor ključnih točk in pomembnih podrobnosti.

3.2 Preprečevanje zgibanja in razpok
Najprej nadzirajte ingot surovine titanove zlitine ali razmerje med višino in premerom gredice vmesnega postopka. Manjše ali enako 2,5, primernejše razmerje med višino in premerom je 1,8 ~ 2,3; Drugič, srednji del utora za ostanke vzorčenja ingota in gredice, zložljive razpoke delov stroja ali brušenja, se prepričajte, da so zaokrožene in gladke nad razmerjem med širino in globino, ki je večje ali enako 10, je primerno; Tretjič, zagotovite, da so žaganje, strojna obdelava in drugi pomožni postopki, ki nastanejo zaradi ostrih vogalov izboklin in kraterjev (kot so obdelovalne luknje za pozicioniranje itd.), v skladu z zahtevami za notranji nadzor za brušenje, podobno kot pri korakih za gredice. kot je prikazano na sliki 7, je treba luknje za pozicioniranje itd. pred nadaljevanjem kovanja do konca polirati.
3.3 Preprečevanje trganja
Prvič, hitri kovaški stroj, kovanje z enim prehodom, enostransko pod nadzorom tlaka v območju 20 ~ 30 mm, stopnja pod tlakom ne sme biti prehitra (primerno do 5 ~ 10 mm / s); Drugič, za zagotovitev, da je ukrivljenost roba nakovala kladiva večja ali enaka R40 mm, pride do deformacije pravočasno, da se ohrani obdelava in zagotovi, da je nakovalo vnaprej segreto na 300 ~ 400 stopinj C; Tretjič, za korake palice gredi ali stopenjsko kovanje, stopenjsko kovanje pri kovanju se prepričajte, da uporabite rahel pritisk udarne palice, nato pa je treba kladivo počasi pritisniti navzdol, deformacijo enega kladiva pa je treba strogo nadzorovati znotraj 30 mm , in ko pride do trganja, je treba kladivo popraviti ali kovanje pravočasno ustaviti za brušenje.
3.4, Preprečevanje notranjih razpok
Prvič, za materiale iz titanovih zlitin, ki vsebujejo ognjevzdržne kovinske elemente, kot so volfram, molibden in niobij, bi morali začeti pri viru, okrepiti raziskave procesa taljenja ingota, izboljšati raven tehnologije taljenja, da bi zmanjšali ali odpravili segregacijo, vključke, ohlapne ali hladne segregacija in druge metalurške napake; drugič, za majhne gredice iz titanove zlitine mora biti postopek vlečenja pravočasno posnet in se poskušajte izogniti koncu vpenjanja gredic na glavi odkovka; pogoji dovoljujejo, da se nemudoma vrnejo v peč za kovanje.
3.5 Preprečevanje vzdolžnih razpok
Prvič, postopek vlečenja gredice iz titanove zlitine pravočasno posnema, prepoveduje nastanek ostrih robov, črnih robov; Drugič, nekatere temperaturno občutljive visokotemperaturne titanove zlitine, kovane po zračnem hlajenju ali hlajenju bombaža izolacije pokrova, poskusite ne uporabljati zračno hlajenih, vodno hlajenih, oljno hlajenih in drugih metod hitrega hlajenja.
3.6 Preprečevanje krhkih razpok
Za težko deformacijo visokotemperaturnih materialov iz titanove zlitine je treba uporabiti "paketno bombažno kovanje": to pomeni, da je gredica segreta na določen čas zadrževanja, gredica se odstrani in zavije v plast toplotnoizolacijskega bombaža (debeline približno 10 mm). , enakomerno posute s plastjo zaščitnega sredstva za steklo), vrnite v peč za nadaljevanje segrevanja (čas glede na velikost gredice in paketa bombaž hitro in počasi), iz kovanja, postopek pravočasnega povečanja pokrova toplotne izolacije bombaža, zmanjšanje temperature gredice, za zmanjšanje temperature gredice. Bombaž, zmanjšajte izgubo temperature gredice, da zagotovite, da je v procesu kovanja temperatura vedno nad končno temperaturo kovanja, praksa kaže, da lahko operacija znatno zmanjša razpoke. Poleg tega je treba to vrsto ogrevanja titanove zlitine vzeti 200 ~ 300 stopinj nizkotemperaturne peči, večstopenjsko ogrevanje, počasno segrevanje (50 ~ 100 stopinj / h), da se zagotovi enakomerno segrevanje gredice, zmanjša temperaturni gradient v različnih delih. Nazadnje je prepovedano, da bi pri procesu kovanja material padel, s čimer bi se izognili silovitemu trku z obdelovancem; proces hlajenja je počasen in enakomeren; brušenje razpok je zaključeno za preizkus barvne penetracije itd.
3.7, preprečevanje površinskih razpok
Prvič, površinsko razpokanje, ki ga povzroča slaba metalurška kakovost ingotov, bi moralo okrepiti raziskave procesa taljenja, izboljšati stopnjo taljenja, kovanje, preden je treba popolnoma odstraniti hladno segregacijo ingota, podkožno poroznost in druge metalurške napake. Drugič, pri formuliranju postopka segrevanja in kovanja bi morali globoko povzeti lekcijo, da nizka temperatura segrevanja preskusnega materiala povzroči resne razpoke, in celovito upoštevati različne dejavnike, da zagotovimo, da je postopek optimalen.
4, Zaključek
(1) Razpoke pri kovanju titanove zlitine vključujejo razpoke na koncih, pregibne razpoke, trganje, notranje razpoke, vzdolžne razpoke, krhke razpoke itd., z različnimi oblikami in vzroki, ki jih je mogoče nadzorovati; in zanj so značilne resne nevarnosti, prirojeno, dedno, težko ga je popraviti in brusiti ter ga je težko pregledati.
(2) Da bi zmanjšali in preprečili razpoke pri kovanju titanove zlitine, bi morali biti glavni poudarek na preprečevanju ter razviti razumne in izvedljive preventivne ukrepe. Hkrati mora zagotoviti, da so pomembni procesi, kot so kovanje, brušenje in pregled, pod nadzorom, ključne kontrolne točke ukrepov pa se strogo izvajajo.