Schmiedeverfahren für Titanmetallmaterialien

Schmieden ist ein Umformverfahren, bei dem eine äußere Kraft auf Titanmetallrohlinge (mit Ausnahme von Platten) ausgeübt wird, um eine plastische Verformung zu bewirken, Größe und Form zu ändern und die Leistung zu verbessern. Es dient der Herstellung mechanischer Teile, Werkstücke, Werkzeuge oder Rohlinge. Darüber hinaus kann je nach Bewegungsumfang des Schiebers und dem Betrag der vertikalen und horizontalen Bewegung des Schiebers (zum Schmieden, Schmieren und Kühlen schlanker Teile sowie zum Schmieden von Hochgeschwindigkeitsproduktionsteilen) eine Kompensationsvorrichtung vorhanden sein Wird verwendet, um den Bewegungsumfang in andere Richtungen zu erhöhen. Die oben genannten Methoden sind unterschiedlich, und auch die erforderliche Schmiedekraft, der Prozess, die Materialausnutzung, die Leistung, die Maßtoleranz sowie die Schmier- und Kühlmethoden sind unterschiedlich. Diese Faktoren sind auch Faktoren, die den Grad der Automatisierung beeinflussen.

Je nach Bewegungsart des Rohlings kann das Schmieden in freies Schmieden, Stauchen, Strangpressen, Gesenkschmieden, geschlossenes Gesenkschmieden und geschlossenes Stauchen unterteilt werden. Da es beim Gesenkschmieden und geschlossenen Stauchen keinen Grat gibt, ist die Materialausnutzung hoch. Komplexe Schmiedeteile können in einem oder mehreren Arbeitsgängen fertiggestellt werden. Da es keinen Grat gibt, verringert sich die beanspruchte Fläche des Schmiedeteils und die erforderliche Belastung wird ebenfalls reduziert. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, Leerzeichen nicht vollständig einzuschränken. Zu diesem Zweck ist es notwendig, das Volumen des Rohlings streng zu kontrollieren, die relative Position der Schmiedegesenke zu kontrollieren und die Schmiedestücke zu messen und sich darum zu bemühen, den Verschleiß der Schmiedegesenke zu reduzieren.
Je nach Bewegungsart des Schmiedegesenks kann das Schmieden in Schwingwalzen, Schwingschmieden, Rollschmieden, Querkeilwalzen, Ringwalzen und Querwalzen unterteilt werden. Auch Vibrationswalzen, Vibrationsschmieden und Walzringe können durch Präzisionsschmieden bearbeitet werden. Um die Materialausnutzung zu verbessern, können Walzschmieden und Querwalzen als Vorbearbeitung schlanker Materialien eingesetzt werden. Rotationsschmieden wird ebenso wie offenes Schmieden teilweise umgeformt. Der Vorteil besteht darin, dass es im Vergleich zur Größe des Schmiedestücks mit einer geringeren Schmiedekraft geformt werden kann. Bei dieser Schmiedemethode des Freischmiedens dehnt sich das Material während der Bearbeitung von der Nähe der Gesenkoberfläche zur freien Oberfläche aus. Daher ist es schwierig, die Genauigkeit zu garantieren. Daher werden Computer verwendet, um die Bewegungsrichtung des Schmiedegesenks und den rotierenden Schmiedeprozess zu steuern, und Produkte mit komplexen Formen und hoher Präzision können mit geringerer Schmiedeleistung erhalten werden, wie z. B. Dampfturbinenschaufeln mit mehreren Sorten und mehreren Sorten usw Schmiedestücke. große Größe.
Um eine höhere Genauigkeit zu erreichen, sollte darauf geachtet werden, eine Überlastung des unteren Totpunkts zu verhindern und die Geschwindigkeit und Formposition zu kontrollieren. Denn diese wirken sich auf die Schmiedetoleranzen, die Formgenauigkeit und die Lebensdauer der Schmiedegesenke aus. Um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten, sollte außerdem darauf geachtet werden, das Spiel der Gleitführungsschiene einzustellen, die Steifigkeit sicherzustellen, den unteren Totpunkt einzustellen, Hilfsübertragungsgeräte zu verwenden usw.
Die beim Titanschmieden verwendeten Materialien sind hauptsächlich reines Titan und Titanlegierungen unterschiedlicher Zusammensetzung. Der ursprüngliche Materialzustand umfasst Stangenmaterial, Barren, Metallpulver und flüssiges Metall. Das Verhältnis der Querschnittsfläche des Metalls vor der Verformung zur Querschnittsfläche nach der Verformung wird Schmiedeverhältnis genannt. Die richtige Wahl des Schmiedeverhältnisses, eine angemessene Heiztemperatur und Haltezeit, angemessene Start- und Endtemperaturen des Schmiedens, ein angemessenes Verformungsausmaß und eine angemessene Verformungsgeschwindigkeit haben einen großen Einfluss auf die Verbesserung der Produktqualität und die Reduzierung der Kosten. Kleine und mittlere Schmiedestücke verwenden als Rohlinge in der Regel Rundstäbe oder Vierkantstäbe. Die Kornstruktur und die mechanischen Eigenschaften des Stabes sind gleichmäßig und gut, die Form und Größe sind genau, die Oberflächenqualität ist gut und die Massenproduktion lässt sich leicht organisieren. Solange die Erwärmungstemperatur und die Verformungsbedingungen angemessen kontrolliert werden, können Schmiedestücke mit hervorragender Leistung ohne große Schmiedeverformung geschmiedet werden.
Titanmetallmaterialien werden normalerweise mit professioneller Ausrüstung wie hydraulischen Schmiedemaschinen oder mechanischem Schmieden geschmiedet

Maschinen. Hier sind einige allgemeine Ausrüstungs- und Ausrüstungsanforderungen:
Hydraulische Schmiedemaschine: Die hydraulische Schmiedemaschine ist ein Gerät, das häufig zum Schmieden verwendet wird. Es erreicht die Formänderung von Metall durch hohen Druck, der von einem hydraulischen System bereitgestellt wird. Beim Schmieden von Titan ist diese Ausrüstung in der Regel in der Lage, ausreichend Druck und Kontrolle bereitzustellen, um sicherzustellen, dass während des Schmiedeprozesses die richtige Temperatur und Form aufrechterhalten wird.
Mechanische Schmiedemaschine: Die mechanische Schmiedemaschine realisiert den Schmiedeprozess über ein mechanisches Übertragungssystem. Diese Ausrüstung kann bei Bedarf eine höhere Schlagkraft bereitstellen, sodass sich das Titanmetall bei der entsprechenden Temperatur plastisch verformen kann.
Schmiedeformen: Für Titanmetallteile unterschiedlicher Form und Größe müssen entsprechende Schmiedeformen entworfen und hergestellt werden. Diese Gesenke sorgen beim Schmiedevorgang für die gewünschte Form.
Beim Schmieden von Titanwerkstoffen gelten einige besondere Anforderungen und Vorsichtsmaßnahmen:
Temperaturkontrolle: Titanmetall ist temperaturempfindlich, daher muss die Temperatur während des Schmiedeprozesses streng kontrolliert werden, um zu verhindern, dass das Material überhitzt oder unterkühlt wird, was seine Leistung beeinträchtigt.
Antioxidation: Titanmetall neigt bei hohen Temperaturen zur Oxidation. Daher müssen während des Schmiedeprozesses Maßnahmen ergriffen werden, z. B. die Verwendung einer inerten Atmosphäre oder das Auftragen einer Schutzschicht, um das Auftreten von Oxidation zu verhindern.
Ausrüstungsmaterialien: Für die Kontaktteile von Schmiedeanlagen müssen hochtemperaturbeständige und korrosionsbeständige Materialien verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung bei hohen Temperaturen und während des Schmiedeprozesses stabil arbeiten kann.