Método de forja de materiales metálicos de titanio.
La forja es un método de procesamiento de conformado que aplica una fuerza externa a piezas en bruto de metal de titanio (excluidas las placas) para provocar deformación plástica, cambiar de tamaño, forma y mejorar el rendimiento. Se utiliza para fabricar piezas mecánicas, piezas de trabajo, herramientas o espacios en blanco. Además, dependiendo de la cantidad de movimiento del control deslizante y la cantidad de movimiento vertical y horizontal del control deslizante (utilizado para forjar, lubricar y enfriar piezas delgadas y forjar piezas de producción de alta velocidad), se puede instalar un dispositivo de compensación. Se utiliza para aumentar la cantidad de movimiento en otras direcciones. Los métodos anteriores son diferentes y la fuerza de forjado requerida, el proceso, la utilización del material, la producción, la tolerancia dimensional y los métodos de lubricación y enfriamiento también son diferentes. Estos factores también son factores que influyen en el nivel de automatización.
Según el modo de movimiento de la pieza en bruto, la forja se puede dividir en forja libre, recalcado, extrusión, forja con matriz, forja con matriz cerrada y recalcado cerrado. Dado que no hay rebabas en el forjado con matriz cerrada y el recalcado cerrado, la tasa de utilización del material es alta. Las piezas forjadas complejas se pueden terminar en una o más operaciones. Como no hay rebabas, se reduce el área de tensión de la forja y también se reduce la carga requerida. Sin embargo, se debe tener cuidado de no restringir completamente los espacios en blanco. Para ello, es necesario controlar estrictamente el volumen de la pieza en bruto, controlar la posición relativa de las matrices de forja y medir las piezas forjadas, y esforzarse por reducir el desgaste de las matrices de forja.
Según el modo de movimiento de la matriz de forjado, el forjado se puede dividir en laminado oscilante, forjado oscilante, forjado por rodillo, laminado en cuña transversal, laminado en anillo y laminado transversal. El laminado por vibración, el forjado por vibración y los anillos de laminación también se pueden procesar mediante forjado de precisión. Para mejorar la utilización del material, se pueden utilizar el forjado por rodillos y el laminado transversal como procesamiento inicial de materiales delgados. La forja rotativa, al igual que la forja abierta, también se forma parcialmente. La ventaja es que se puede formar con una fuerza de forjado menor en comparación con el tamaño de la forja. En este método de forjado que implica forjado libre, el material se expande desde cerca de la superficie de la matriz hasta la superficie libre durante el procesamiento. Por tanto, es difícil garantizar la precisión. Por lo tanto, se utilizan computadoras para controlar la dirección del movimiento de la matriz de forjado y el proceso de forjado giratorio, y se pueden obtener productos con formas complejas y alta precisión con menor poder de forjado, como álabes de turbina de vapor multivariedad y multivariedad y otros. forjados. talla grande.
Para obtener una mayor precisión, se debe prestar atención a evitar la sobrecarga del punto muerto inferior y controlar la velocidad y la posición del molde. Porque estos tendrán un impacto en las tolerancias de forjado, la precisión de la forma y la vida útil del troquel de forjado. Además, para mantener la precisión, también se debe prestar atención a ajustar la holgura del riel guía deslizante, garantizar la rigidez, ajustar el punto muerto inferior, utilizar dispositivos de transmisión auxiliares, etc.
Los materiales utilizados en la forja de titanio son principalmente titanio puro y aleaciones de titanio de diversas composiciones. El estado original de los materiales incluye barras, lingotes, polvo metálico y metal líquido. La relación entre el área de la sección transversal del metal antes de la deformación y el área de la sección transversal después de la deformación se denomina relación de forjado. La selección correcta de la relación de forjado, la temperatura de calentamiento y el tiempo de mantenimiento razonables, las temperaturas iniciales y finales de forjado razonables, la cantidad de deformación y la velocidad de deformación razonables tienen una gran relación con la mejora de la calidad del producto y la reducción de costos. Las forjas pequeñas y medianas generalmente utilizan barras redondas o barras cuadradas como espacios en blanco. La estructura del grano y las propiedades mecánicas de la varilla son uniformes y buenas, la forma y el tamaño son precisos, la calidad de la superficie es buena y es fácil organizar la producción en masa. Siempre que la temperatura de calentamiento y las condiciones de deformación estén razonablemente controladas, se pueden forjar piezas forjadas con un rendimiento excelente sin una gran deformación.
Los materiales metálicos de titanio generalmente se forjan utilizando equipos profesionales, como máquinas de forja hidráulica o forja mecánica.
máquinas. A continuación se detallan algunos equipos y requisitos de equipamiento comunes:
Máquina de forja hidráulica: La máquina de forja hidráulica es un equipo ampliamente utilizado para la forja. Logra el cambio de forma del metal mediante alta presión proporcionada por un sistema hidráulico. Para la forja de titanio, este equipo generalmente puede proporcionar suficiente presión y control para garantizar que se mantengan la temperatura y la forma adecuadas durante el proceso de forja.
Máquina de forja mecánica: La máquina de forja mecánica realiza el proceso de forja a través de un sistema de transmisión mecánica. Este equipo puede proporcionar una mayor fuerza de impacto según sea necesario, permitiendo que el metal titanio se deforme plásticamente a la temperatura adecuada.
Moldes de forja: para piezas metálicas de titanio de diferentes formas y tamaños, es necesario diseñar y fabricar los moldes de forja correspondientes. Estos troqueles aseguran la forma deseada durante el proceso de forja.
Al forjar materiales de titanio, existen algunos requisitos y precauciones especiales:
Control de temperatura: el metal de titanio es sensible a la temperatura, por lo que la temperatura debe controlarse estrictamente durante el proceso de forja para evitar que el material se sobrecaliente o se enfríe demasiado, lo que afectará su rendimiento.
Antioxidación: el metal titanio es propenso a oxidarse a altas temperaturas, por lo que se deben tomar medidas durante el proceso de forja, como usar una atmósfera inerte o recubrir una capa protectora, para evitar que se produzca oxidación.
Materiales del equipo: las piezas de contacto del equipo de forja deben utilizar materiales resistentes a altas temperaturas y a la corrosión para garantizar que el equipo pueda funcionar de manera estable a altas temperaturas y durante el proceso de forja.
