Hur man förhindrar de 7 huvudtyperna och orsakerna till sprickbildning i titanlegeringssmide?

Titanlegeringar med låg densitet, hög hållfasthet, hög temperaturbeständighet, korrosionsbeständighet, icke-magnetisk och biokompatibilitet och andra utmärkta omfattande prestanda, i modern rymd, vapenutrustning, kemi och petroleum, medicinsk, kärnkraft och andra användningsområden blir mer och mer allmänt använda, varav de flesta används vid deformation av titanlegeringar såsom stänger, smide och valsade profiler. Smidesdeformation är att säkerställa att titanlegeringsmaterialet för att erhålla den ideala organisationen och egenskaperna hos de viktiga medlen, men i titanlegeringssmidningen, särskilt göt till stångämnesproduktionsprocessen, finns det ofta olika former av sprickbildning, inte bara för att öka kostnaden för produktion och tillverkning, men också för att minska produktionseffektiviteten och graden av material, och när allvaret i produkten skrot. Mot bakgrund av detta analyserar och sammanfattar denna uppsats det sprickbildningsfenomen som uppstår i processen med titanlegeringssmidning under åren, och lägger fram åtgärder för att förhindra och lösa sprickbildningen, för att säkerställa produktionseffektiviteten och produktkvaliteten för titan. legeringssmide.
1, titanlegeringssmide sprickbildning klassificering och orsaker
1.1 Sprickbildning i ändytan
Sprickbildning i ändytan är en sorts sprickbildning som uppstår på ämnets ändyta i processen för smide av titanlegering, och sprickorna är i allmänhet större och vanligare. Ändytan sprickbildning har en större inverkan, vanligtvis leder till smide kan inte fortsätta enligt processen. De främsta orsakerna till sprickbildning i ändytan: ① göthuvudets krymphål eller änden av den kalla segregeringen är inte helt ren; ② rubbningsprocess, ämnets ändyta och städets kontaktvärme absorberas, vilket drar den långa processen, ändytan på ämnet svalnar snabbt; ③ ändytan position av olika riktningar av extruderingen, deformation är inte enhetlig, eller dra lång tid deformation hastighet är för snabb; ④ några av ämnet deformation motstånd är stor, dålig rörlighet, i slutet av hjärtat av den konkava.
1.2, Vikspricka
Folding sprickbildning är huvudsakligen tre typer av fall: För det första råmaterialet titanlegering göt höjd till diameter förhållande Större än eller lika med 2,5 eller göt provtagning i mitten av götet, resterande provtagning spår, rubbning och vikning; För det andra, smidesprocessen av ämnet i den mellersta delen av sprickan, slipning i en djup grop, rubbar och viker igen; För det tredje är de andra hjälpprocesserna som genereras av de skarpa hörnen av gupp och kratrar inte i enlighet med bestämmelserna i sliputsläppsskadorna. Figur 1(a) visar vikningen av ett TB6 titanlegeringsämne i mitten på grund av djup grop efter slipning. Figur 1 (b) för en TC4-LC titanlegeringsämnesågning lutande vid klyvning, vrid 180 grader för att fortsätta sågning, sågytan i mitten av de kvarvarande vassa kanterna är inte polerade och dra sedan längden på allvarligare veckning inträffade.
1.3 Riv
Rivning är ett slags tvärgående sprickbildning av ämnet av titanlegering lokaliserad rivning av ämnet vid ritning av längd och deformation. Smide rivning kommer att öka mängden slipning, minska materialet i materialhastigheten, medan den djupare rivningen i formningsprocessen kan leda till att ämnet inte kan uppfylla kraven på produktens bearbetningsstorlek och skrot. Den främsta anledningen till att rivas är att en enda passage under mängden är för stor (enkel sida större än 50 mm) eller under hastigheten är för hög, Figur 2 (a) för en TB6 titanlegering platta rivning. För det andra är hammarstädets deformation på grund av långvarig användning av dess kantkrökning inte tillräckligt jämn, eller förvärmningstemperaturen för hammarstädet är inte tillräcklig, den regelbundna deformationen under trycket kommer också att leda till att ämnet rivs. På grund av den stora skillnaden i den lokala storleken på fel plattform är det dessutom mer sannolikt att en lång smidning går sönder, figur 2(b) för en TC4-DT titanium. legering smide steg vid revan.

1.4, intern spricka
Intern sprickbildning hänvisar i allmänhet till en enda punkt, kontinuerlig eller intermittent kontinuerlig sprickbildning i titanlegeringsämnet i smidesprocessen, vilket vanligtvis är svårt att hitta, och måste upptäckas genom låg inspektion eller ultraljudsdetektering. Denna typ av spricka förstör metallens kontinuitet och kan bara skrotas. Orsakerna till inre sprickbildning kan sammanfattas i två kategorier: För det första innehåller vissa titanlegeringsmaterial volfram, molybden och niob och andra eldfasta metallelement, den lokala förekomsten av allvarligare segregation, inneslutningar eller lös, kall segregation och andra metallurgiska defekter i smide och deformationsprocess till en källa till sprickor; För det andra, för vissa små specifikationer (kvasi 90 mm eller Ф90 mm eller mindre) titanlegeringsmaterial, dra lång process av kylning snabbt, den inverterade kanten av temperaturen är låg eller måste vara Turnaround-smide, ämneslokal temperaturgradient, lätt att tillverka inre sprickor. Figur 3 för en TA15 titanlegering kvasi-Ф85 mm färdig stavfel upptäckt som hittades nära hjärtat av positionen för den interna frakturmorfologin, efter att ha analyserat det andra fallet.

1.6. Spröd sprickbildning
Vissa svåra att deformera högtemperatur titanlegering material i sig dålig plasticitet, felaktig processkontroll, lätt att orsaka allvarliga spröda sprickor, sprickor djupa och svåra att ta bort. Under processkraven för den slutliga smidestemperatursmidningen är ämnet under högre tryck benäget att spröda sprickor. Det finns vissa högtemperatur titanlegeringsmaterial som inte tar 200 ~ 300 grader lågtemperaturugn eller segmenterad uppvärmningsprocessen är orimlig, temperaturen är för snabb, på grund av den dåliga värmeledningsförmågan hos titanlegeringar, vilket resulterar i uppvärmningsprocessen av billet slutet och mitten, ytan och hjärtat av förekomsten av en stor temperaturgradient, ur smide, allvarlig sprickbildning uppstår. Figur 5 (a) visar ett högtemperaturtestmaterial av titanlegering som spricker, nästan uppdelat i två sektioner, efter att ha analyserat uppvärmningsprocessen och uppvärmningsprocessen är för snabb. Figur 5 (b) visar en Ti3Al-götsmideprocess inträffar under spröd sprickbildning, analyserad som ett resultat av felaktig kylningsoperation. På grund av utrustningsfel sluta smide luftkylda, arbetande maskinklämmande götdelar inslagna i isoleringsbomull rensas inte upp i tid, götkylningen är inte enhetlig och materialet är känsligare för temperaturen, vid uppvärmning och smide, i götet insvept i isolering bomull kantsprickor.
1.7, Ytan spricker genom kroppen
Den metallurgiska kvaliteten på götet är dålig, ytdefekterna avlägsnas inte ordentligt, eller så är uppvärmningsprocessen orimlig, vilket leder till sprickbildning på ämnets yta i smidesprocessen. Allmänt område är relativt stort, allvarlig skada. Figur 6 för bearbetning av inkommande material TC4-LC titanlegeringsgöt första branddragning lång, nära huvudpositionen på sidan av den allvarliga sprickbildningen (ruta i figuren), efter att ha analyserat ugnens antal götsmältningskvalitet är dålig, götytan kall segregation och subkutana lufthål rensas inte upp till följd av. Företaget en titanlegering testmaterial göt gjutning första brand smide genom kroppen sprickbildning allvarliga, efter analys av testmaterialet fasförändringspunkt 1020 grader, medan öppningstemperaturen är endast 1050 grader, uppvärmningstemperaturen är låg, gjutning staten organisation plasticitet är dålig, resulterar i allvarlig sprickbildning, och sedan värms upp till 1150 grader öppnar ämnet igen, är sprickbildningen avsevärt reducerad.
2, Smide sprickbildning egenskaper titanlegering
2.1 Allvarlig skada
Sprickbildning i titanlegering är en allvarlig fara, inte bara för att öka arbetsintensiteten hos arbetare som slipar, minska produktionseffektiviteten utan också minska produktutbytet. En del av den allvarliga sprickbildning på grund av slipning djupare, måste öka brandtiden trimning, öka tillverkningskostnaderna, för batchproduktion av produkter på grund av brott mot den härdade processspecifikationerna, lätt att orsaka fluktuationer i produktkvaliteten. Mer allvarliga smidessprickor kan leda till att produkten blir föråldrad på grund av oförmågan att uppfylla kraven på produktens leveransstorlek eller vikt.
2.2, medfödd
För Ti3Al, Ti2AlNb, IMI 834, såväl som några nya komponenter av svåra att deformera högtemperatur titanlegeringar, på grund av sina egna strukturella och organisatoriska faktorer, är deformationsförmågan dålig, i sig mer benägen att spricka. Vissa titanlegeringsgöt metallurgiska kvalitet är dålig, det finns segregation, inneslutningar, subkutan porositet eller kall segregation och andra metallurgiska defekter, i den efterföljande smidesprocessen är benägen att multi-brand sprickbildning och svårare att eliminera.
2.3 Svårt att reparera och slipa
Titanlegering sprickbildning med svåra slipegenskaper: ① sprickor, måste städas upp, måste kontrollera slipning bredd och djup förhållande större än eller lika med 10, slipning en större mängd; ② del av den dåliga plasticiteten hos titanlegering, på grund av slipning av ämnet lokal temperaturökning, förekomsten av en temperaturgradient, kylning på grund av spänningens roll, sprickor kommer att fortsätta att sträcka sig, dvs medan slipning sprickbildning; ③ några av de små storlekarna av stavar av titanlegering eller smide, på grund av vikten av storleken på den lilla, är slipning inte lätt att fixa; ④ Sprickbildning i änden av några längre stänger och smide, som behöver poleras vertikalt, är svåra att använda och utgör en säkerhetsrisk; ⑤ Vissa formade delar har oregelbundna former och storlekar, och det finns ingen plats att börja med slipning av inre sprickor.
2.4 Svår inspektion
Titanlegeringssprickning har svåra inspektionsegenskaper: ① sprickor behöver 100% inspektion, inspektionsarbete; ② sprickor blir mindre, lätt att täckas av slipdamm, kan inspektören inte avgöra med blotta ögat om att ta bort ordentligt; ③ viss oregelbunden form, sprickor är svårare att inspektera; ④ sprickor uppstår inuti ämnet eller under huden, inte synliga för blotta ögat, vanligtvis inspektion av färdig produkt eller låg inspektion för att ta reda på när det är för sent; ⑤ lätt att spricka de inre sprickorna på grund av oregelbunden form och storlek, sprickorna kan inte hittas; ⑤ lätt att spricka de inre sprickorna på grund av oregelbunden form och storlek, sprickorna kan inte hittas; ⑤ lätt att spricka de inre sprickorna på grund av oregelbunden form och storlek, sprickorna kan inte hittas. ⑤ lätt att spricka eller forma innan ämnets färgpenetreringstest, vilket ökar svårigheten för inspektörens arbete.
3, Förebyggande och lösning av spricksmide av titanlegering
Enligt ovanstående sju typer av titanlegering sprickbildning former, orsaker och egenskaper, och i kombination med sprickbildning exempel, utveckling av riktade förebyggande åtgärder. Samtidigt är det nödvändigt att fokusera på att förbättra nivån på personalens drift och tyst förståelse, för att säkerställa att nyckelutrustningen är i perfekt driftsskick, utveckling och strikt genomförande av lämplig slipning, inspektionsspecifikationer, kontrollera nyckelpunkterna och viktiga detaljer.

3.2 Förebyggande av vikning och sprickbildning
Först kontrollera råmaterialet titanlegering göt eller mellanprocess ämne höjd till diameter förhållande Mindre än eller lika med 2,5, det mer lämpliga höjd till diameter förhållande intervall av 1,8 ~ 2,3; För det andra, den mellersta delen av götets restprovtagningsspår och ämnesvikningssprickande delar av maskinen eller slipbehandling, se till att runda och släta över förhållandet bredd-till-djup av Större än eller lika med 10 är lämpligt; För det tredje, se till att sågning, bearbetning och andra hjälpprocesser som genereras av de skarpa hörnen av gupp och kratrar (såsom bearbetning av positioneringshål etc.) i enlighet med den interna kontrollen Krav för avslipning, liknande ämnesstegen som visas i figur 7 måste positioneringshål etc. poleras rena innan du fortsätter att smida.
3.3 Rivförebyggande
Först, snabb smide maskin smide enkel pass ensidig under tryck kontroll 20 ~ 30mm intervall, under tryck hastighet bör inte vara för snabb (till 5 ~ 10mm / s lämpligt); För det andra, för att säkerställa att kanten på hammarstädet kröker Större än eller lika med R40mm, sker deformation i tid för att upprätthålla bearbetningen och för att säkerställa att städet förvärms i förväg till 300 ~ 400 grader C; För det tredje, för stegen på axelstången eller stegsmidningen, stegsmide vid smidningen, var noga med att använda knackningsstaven lätt tryck, sedan ska hammaren tryckas ner långsamt och deformationen av en hammare bör kontrolleras strikt inom 30 mm , och när rivning inträffar bör hammaren repareras eller smidningen stoppas i tid för slipning.
3.4,Förebyggande av inre sprickor
För det första, för titanlegeringsmaterial som innehåller eldfasta metallelement som volfram, molybden och niob, bör vi börja från källan, stärka forskningen i götsmältningsprocessen, förbättra nivån på smältteknik, för att minska eller eliminera segregation, inneslutningar, lös eller kall segregation och andra metallurgiska defekter; För det andra, för små titanlegeringsämne, måste dragningsprocessen ske i rätt tid avfasning, och försök att undvika ämnesklämning änden av huvudet av smidet, villkoren tillåter bör omedelbart återföras till ugnen för att smidas.
3.5 Förebyggande av längsgående sprickbildning
För det första förbjuder ritningsprocessen av titanlegeringsämnen i en snabb fasning uppkomsten av skarpa kanter, svarta kanter; För det andra, några av de temperaturkänsliga hög temperatur titanlegering smide efter luftkylning eller täcka isolering bomull kylning, försök att inte använda luftkyld, vattenkyld, oljekyld och andra snabba kylningsmetoder.
3.6 Förebyggande av spröd sprickbildning
För svår deformation av högtemperatur titanlegeringsmaterial, bör "paketbomullssmide" användas: det vill säga ämnet värms upp till den angivna hålltiden, ämnet tas bort, insvept i ett skikt av värmeisolerande bomull (tjocklek på ca 10 mm , jämnt bestrött med ett lager av glasskyddsmedel), återgå till ugnen för att fortsätta värma (tid beroende på storleken på ämnet och paketet bomull snabbt och långsam), ur smide, processen för snabb ökning täcka värmeisolering bomull, minimera temperaturen på ämnet, för att minimera temperaturen på ämnet. Bomull, minimera förlusten av ämnestemperatur, för att säkerställa att alltid i processen att smide temperatur över den slutliga smidestemperaturen, praxis visar att operationen avsevärt kan minska sprickbildning. Dessutom bör denna typ av titanlegeringsuppvärmning tas 200 ~ 300 graders lågtemperaturugn, flerstegsuppvärmning, långsam uppvärmning (50 ~ 100 grader / h), för att säkerställa att ämnet värms upp jämnt, minska temperaturgradienten i olika delar. Slutligen är smidesprocessen förbjuden att tappa material, vilket undviker våldsam kollision med arbetsstycket; kylningsprocessen är långsam och enhetlig; sprickslipning är klar för färgpenetrationstest etc.
3.7, förebyggande av ytsprickbildning
För det första bör ytan sprickbildning orsakad av dålig metallurgisk kvalitet av göt, stärka smältprocessen forskning, förbättra smältnivån, smide innan behovet av att helt avlägsna götet kall segregation, subkutan porositet och andra metallurgiska defekter. För det andra, när vi formulerar upphettnings- och smidesprocessen, bör vi djupt sammanfatta lärdomen att den låga uppvärmningstemperaturen hos ett testmaterial leder till allvarlig sprickbildning, och omfattande överväga olika faktorer för att säkerställa att processen är optimal.
4, Slutsats
(1) Titanlegeringssmidessprickning inkluderar ändsprickor, vecksprickor, rivningar, inre sprickor, längsgående sprickor, spröda sprickor etc., med olika former och kontrollerbara orsaker; och det kännetecknas av allvarliga faror, medfödda, ärftliga, svåra att reparera och slipa och svåra att inspektera.
(2) För att minska och undvika sprickbildning i titanlegeringssmide bör förebyggande fokus vara i fokus och rimliga och genomförbara förebyggande åtgärder bör utvecklas. Samtidigt bör den säkerställa att de viktiga processerna som smide, slipning och inspektion är under kontroll, och att de viktigaste kontrollpunkterna för åtgärderna är strikt implementerade.