Kalšanas tehnoloģija titāna materiālu apstrādē

Titāna metāla materiāli tiek plaši izmantoti kosmosa, medicīnas, ķīmijas un citās jomās, jo tiem ir augsta izturība, zems blīvums, laba izturība pret koroziju un izturība pret augstu temperatūru. Titāna metāla apstrādē kalšanu izmanto kā svarīgu formēšanas metodi, lai, pieliekot ārēju spēku, radītu materiāla plastisko deformāciju, lai mainītu tā izmēru un formu un uzlabotu materiāla īpašības. Šajā rakstā tiks detalizēti iepazīstināts ar kalšanas tehnoloģiju titāna metāla materiālu apstrādē, ieskaitot dažādu veidu kalšanas metodes un to īpašības.
I. Kalšanas metožu klasifikācija
Brīvā kalšana: brīvā kalšana ir visvienkāršākā kalšanas metode, sagatave augšējā un apakšējā laktā starp brīvo deformāciju. Šī metode ir piemērota vienkāršas formas ražošanai, precizitātes prasībām kalumiem, piemēram, lieliem zobratiem, vārpstām un tā tālāk. Brīvās kalšanas priekšrocība ir elastīgs process, pielāgošanās spēja, bet materiāla izmantošanas līmenis ir zems un prasa augstas kalšanas prasmes.

Preskalšana: kalšana ir sagatavju kalšanas metode veidnē. Atbilstoši veidnes atvēršanai un aizvēršanai presformas kalšanu var iedalīt atvērtā kalšanā un slēgtā kalšanā. Slēgta kalšana, jo nav lidojošas malas, augsta materiāla izmantošana, augsta kalumu izmēru precizitāte, piemērota lielu partiju, sarežģītas formas kalumu ražošanai. Presformas kalšanas priekšrocības ir augsta ražošanas efektivitāte, labas kvalitātes kalumi, bet veidņu izmaksas ir augstas un nepieciešama regulāra apkope.
Ekstrūzija: ekstrūzija ir sagatave ekstrūzijas cilindrā caur presēšanas veidni un ekstrūzijas stieni uz sagataves spiediena, lai tā tiktu izspiesta no presēšanas caurumu veidošanas metodes. Ekstrūzija ir piemērota garu stieņu, cauruļu, profilu un citu kalumu ražošanai. Ekstrūzijas priekšrocības ir augsta materiālu izmantošana, blīva kalumu iekšējā organizācija, bet lielas investīcijas iekārtās un sarežģītā procesā.
Veltņu kalšana un šķērsvelmēšana: šos divus veidus galvenokārt izmanto garu un plānu materiālu apstrādei, izmantojot rotējošus rullīšus vai ruļļus uz sagataves nepārtrauktai deformācijai. Veltņu kalšanas un šķērsvelmēšanas priekšrocības ir augsta produktivitāte, laba materiālu izmantošana, piemērota liela apjoma ražošanai.
Svārsta velmēšana, svārsta rotācijas kalšana un gredzenveida velmēšana: šīs metodes izmanto rotējošu presformu, lai lokāli vai integrēti veidotu sagatavi. Tie ir piemēroti sarežģītu formu ražošanai, augstas precizitātes prasībām kalumiem, piemēram, zobratu, gultņu gredzenu un tā tālāk. Šīs kalšanas metodes parasti prasa precīzu veidņu dizainu un kontroli, lai iegūtu augstas kvalitātes produktu.
Otrkārt, kalšanas procesa galvenie punkti
Kalšanas koeficienta izvēle: saprātīga kalšanas attiecība ir būtiska, lai uzlabotu kalumu kvalitāti un samazinātu izmaksas. Pārāk mazs kalšanas koeficients var izraisīt nevienmērīgu kalumu iekšējo organizāciju, veiktspējas samazināšanos; kalšanas koeficients ir pārāk liels, tas var palielināt kalšanas grūtības un izmaksas.
Sildīšanas temperatūra un turēšanas laiks: titāna metāls pirms kalšanas ir jāuzsilda, lai uzlabotu tā plastiskumu un samazinātu izturību pret deformācijām. Pareiza sildīšanas temperatūra un turēšanas laiks var nodrošināt, ka sagataves iekšējā temperatūra ir vienmērīga, lai izvairītos no pārkaršanas vai pārmērīgas sadedzināšanas.
Deformācijas apjoms un deformācijas ātrums: saprātīgam deformācijas daudzumam un deformācijas ātrumam, lai kontrolētu kalumu organizāciju un veiktspēju, ir svarīga ietekme. Pārmērīga deformācija var izraisīt kaluma plaisāšanu vai nevienmērīgu deformāciju; pārāk ātrs deformācijas ātrums var radīt atlikušos spriegumus kaluma iekšpusē.
Veidņu dizains un apkope: veidnes dizaina kvalitāte tieši ietekmē kalumu formēšanas precizitāti un virsmas kvalitāti. Veidnēm jābūt ar augstu izturību un cietību, lai tās kalšanas procesā izturētu augstu temperatūru un augstu spiedienu. Tajā pašā laikā regulāra veidnes apkope un kapitālais remonts ir arī svarīgs pasākums, lai nodrošinātu kalumu kvalitāti.
Titāna metāla materiālu kalšanas apstrāde ir sarežģīts un delikāts process. Izvēloties atbilstošu kalšanas metodi, optimizējot kalšanas procesa parametrus, projektējot saprātīgu presformu un pastiprinot procesa kontroli un citus pasākumus, mēs varam ražot augstas kvalitātes, augstas veiktspējas titāna kalumus. Ar nepārtrauktu zinātnes un tehnoloģiju progresu un nepārtrauktu procesu tehnoloģiju uzlabošanu, titāna metāla materiālu kalšanas apstrādei būs svarīga loma vairākās jomās.