티타늄 합금의 단조 공정

티타늄 합금 단조의 블랭킹 공정

For 티타늄 합금 단조높은 비용으로 인해 단조에 더 적합하여 구성 요소의 내부 품질을 향상시킬뿐만 아니라 다음을 절약합니다. 금속 소재. 단조의 모든 링크는 단조의 내부 품질 또는 외관 품질에 어느 정도 영향을 미칩니다. 따라서 우리는 각 공정을 완료하기 위해 단조 공정을 엄격하게 따라야 합니다.

단조 (압연) 막대의 표면에는 단단하고 부서지기 쉬운 α 층이 있습니다. 티타늄 합금. 다이 단조 전에 단조 중 빈 표면의 균열을 방지하기 위해 층을 제거해야 합니다. 직경이 50mm 미만인 바의 경우 두께 3mm의 표면층을 제거하고 직경이 50mm 이상인 경우 5mm를 제거해야 합니다. 압출 철근의 경우 직경이 50mm 미만인 경우 2mm를 제거하고, 직경이 50mm 이상인 경우 3mm를 제거할 수 있습니다. 선삭 후에도 일부 부품에 여전히 결함이 있는 경우 국부 연삭을 수행하여 결함을 제거할 수 있으며 연삭 깊이는 0.5mm보다 크지 않아야 합니다.
단조용 고정 크기 티타늄 합금 블랭크는 톱 기계, 선반, 양극 절단기, 펀칭 전단 기계, 연삭 휠 절단기 또는 단조 해머 또는 유압 프레스로 절단할 수 있습니다. 열간 절단 효율은 펀칭 및 전단 기계에서 가장 높습니다.

• (1) 디스크 톱날의 두께는 2mm에서 8mm 사이로 대구경 바 절단에 적합합니다. 원형 톱의 선형 속도는 약 30000 ~ 35000mm / 분이며 이송 속도가 작을 때 깨끗한 끝면을 얻을 수 있습니다. 금속이 공구에 달라붙어 금속이 타는 것을 방지하기 위해 서스펜션을 사용하여 마찰을 줄이고 공구를 냉각시킬 수 있습니다.
• (2) 절개 폭은 3mm 이하입니다. 농도 1.28-1.32g/cm3의 규산나트륨이 작동 유체로 사용됩니다. 양극 절단의 절단 소비는 적지 만 생산 속도는 낮습니다.
• (3) 해머 또는 유압 프레스로 절단하기 전에 바를 펀칭(또는 절단)을 위한 변형 시작 온도로 예열해야 합니다. 산업용 순수 티타늄은 펀칭 및 전단 기계에서 차가운 상태로 절단할 수 있습니다.
• (4) 선반에서 티타늄 합금을 절단할 때 절단 속도는 25000 ~ 30000mm/분 이내여야 하며 이송 속도는 0.2 ~ 0.3mm/사이클이어야 합니다.
• α 층이 벗겨질 때 선삭 사양은 절삭 속도 15000 ~ 20000mm/분입니다. RA = 0.63 ~ 2.5일 때 이송은 0.08 ~ 0.1mm/사이클, RA = 1.25 ~ 5일 때 이송은 0.1 ~ 0.2mm/사이클, RA = 2.5 ~ 10일 때 이송은 0.3 ~ 0.4mm/사이클입니다. 회전 시에는 1-1.5mpa의 압력을 공급하기 위해 윤활 절삭유를 사용해야 합니다.
• (5) 연삭 휠로 절단한 티타늄 합금 바의 직경이 60mm 미만인 경우 연삭 휠을 사용해야 합니다. 연삭 휠 절삭 직경이 20mm를 초과하는 경우 절삭유를 사용해야 합니다. 그라인딩 휠의 절단 효율은 높지만 그라인딩 휠의 수명은 짧습니다.

블랭크가 절단된 후 끝의 예각은 둥글게 만들어야 합니다. 그렇지 않으면 수평 단조 기계에서 다이 단조 또는 업셋 시 접힘이 발생할 수 있습니다. 직경이 50mm 미만인 블랭크의 경우 반경 R은 1.5-2.0mm이고 직경이 50mm 이상인 블랭크의 경우 반경 R은 3-4mm입니다.

티타늄 합금의 단조 공정

티타늄과 티타늄 합금은 밀도가 낮고 비강도가 높으며 내식성이 우수하기 때문에 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 이러한 소재를 더 잘 활용하기 위해 연구자들은 단조 공정에 대해 많은 연구를 해왔습니다.

티타늄 합금의 주요 단조 공정

단조는 금속의 가소성을 이용하여 공구의 충격이나 압력에 의해 블랭크 재료가 특정 모양과 구조 특성을 갖도록 하는 플라스틱 성형 공정입니다. 단조 생산의 장점은 기계 부품의 형상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 재료의 내부 구조를 개선하고 기계 부품의 기계적 특성을 향상시킬 수 있다는 것입니다.

무료 단조

자유 단조는 일반적으로 두 개의 평평한 다이 또는 다이 캐비티가 없는 다이 사이에서 수행됩니다. 자유 단조에 사용되는 도구는 단순한 모양, 높은 유연성, 짧은 제조 주기 및 저렴한 비용의 장점을 가지고 있습니다. 그러나 노동 강도가 높고 작업이 어렵고 생산성이 낮으며 단조품의 품질이 높지 않으며 가공 여유가 큽니다. 따라서 부품의 성능에 대한 특별한 요구 사항이없고 부품 수가 적은 경우에만 사용할 수 있습니다.

오픈 다이 단조

블랭크는 캐비티가 있는 두 모듈 사이에서 변형되고 단조품은 캐비티에 갇히게 됩니다. 잉여 금속은 두 금형 사이의 좁은 틈에서 흘러나와 단조 주위에 버를 형성합니다. 금속은 다이의 저항과 주변 버의 작용에 의해 다이 캐비티의 모양으로 강제로 압착됩니다.

폐쇄형 단조

폐쇄 단조 공정에서는 다이의 이동 방향에 수직 인 가로 버가 없습니다. 폐쇄 단조 다이의 캐비티에는 두 가지 기능이 있습니다. 하나는 블랭크를 형성하는 것이고 다른 하나는 안내하는 것입니다.

압출 다이 단조

압출에 의한 다이 단조에는 정방향 압출 다이 단조와 역방향 압출 다이 단조의 두 가지 종류가 있습니다. 압출 다이 단조는 모든 종류의 중공 및 솔리드 부품을 생산할 수 있으며 높은 기하학적 치수 정확도와 더 조밀 한 내부 구조를 가진 단조를 얻을 수 있습니다.

다방향 다이 단조

다방향 다이 단조 기계에서 수행됩니다. 다방향 다이 단조 기계에는 수직 펀칭 플러그 외에도 두 개의 수평 피스톤이 있습니다. 이젝터는 펀칭에도 사용할 수 있습니다. 이젝터의 압력은 일반 유압 프레스보다 높습니다. 다방향 다이 단조에서는 슬라이드 블록이 수직 및 수평 방향에서 교대로 공작물에 작용하고 하나 이상의 피어싱 펀치를 사용하여 다이 캐비티 중앙에서 금속이 다이 캐비티를 채우는 목적을 달성하기 위해 금속이 바깥쪽으로 흐르도록합니다. 배럴 부품의 분리 라인에는 특수 단조 버가 없습니다.

부분 다이 단조

기존 유압으로 대형 일체형 단조를 단조하기 위해서는 단면 다이 단조와 백킹 플레이트 다이 단조를 사용할 수 있습니다. 이 방법의 특징은 단조품을 한 번에 한 부분씩 단면별로 처리하는 것이므로 필요한 장비 톤수가 매우 적을 수 있습니다. 일반적으로 이 방법은 중형 유압 프레스에서 대형 단조품을 가공하는 데 사용할 수 있습니다.

등온 다이 단조

단조 전에 다이를 블랭크의 단조 온도로 가열하고 전체 단조 공정 동안 다이와 블랭크의 온도를 동일하게 유지하여 작은 변형력의 작용으로 큰 변형을 얻을 수 있습니다. 등온 다이 단조는 등온 초 플라스틱 다이 단조와 유사하지만 차이점은 다이 단조 전에 후자의 블랭크가 등축 입자를 갖기 위해 초 플라스틱 처리가 필요하다는 것입니다.

티타늄 합금 단조품의 결함

티타늄 합금은 높은 비강도, 우수한 중온 성능, 내식성 및 우수한 용접 성능으로 인해 항공기 및 항공기 엔진에 중요한 금속 구조 재료로 널리 사용됩니다. 통계에 따르면 외국 항공기에 사용되는 티타늄 합금의 무게 비율은 약 30%에 도달했으며, 이는 항공 산업에서 티타늄 합금의 적용이 광범위한 미래를 가지고 있음을 보여줍니다.
그러나 티타늄 합금은 또한 높은 변형 저항, 열전도율 저하, 높은 노치 감도(약 1.5)와 같은 몇 가지 단점이 있으며 미세 구조의 변화는 기계적 특성에 큰 영향을 미치므로 제련, 단조 및 열처리가 복잡하고 티타늄 합금 단조품에 결함이 나타나기 쉽습니다.

티타늄 합금 단조품의 결함

분리 결함

β 분리, β 스팟, Ti가 풍부한 분리 및 스트립 α 분리 외에도 가장 위험한 것은 간질 α 안정 분리 (유형 I α 분리)로, 종종 산소, 질소 및 기타 가스를 포함하는 작은 구멍과 균열이 동반되는 경우가 많습니다. 또한 균열 및 취성으로 인해 위험한 결함을 형성하여 합금의 열 안정성을 감소시키는 풍부한 유형 α 안정 분리 (유형 II α 분리)도 있습니다.

포함

블랭크 표면에 내포물이 있으며 단조 중에 내포물을 따라 균열이 형성되거나 단조 부식 후 명백한 이물질이 나타나는 경우가 많으며, 대부분은 고융점 및 고밀도 금속 내포물입니다. 티타늄 합금 조성물의 고융점 및 고밀도 원소는 완전히 녹지 않고 매트릭스(예: 몰리브덴 포함), 제련 원료(특히 재활용 재료) 또는 부적절한 전극 용접 공정(티타늄 합금 제련은 일반적으로 진공 소모품 전극 재용융 방법을 채택함)과 혼합된 카바이드 공구 칩에 남아있지 않습니다, 텅스텐 아크 용접에 의해 남겨진 고밀도 개재물과 같은 [III], 텅스텐 개재물과 같은 티타늄 개재물 외에도 개재물이있는 티타늄 합금 단조품과 같은 티타늄 개재물은 사용할 수 없습니다.

구멍

그 결과 저주기 피로 균열 증가율이 가속화되고 피로 파괴가 진행됨을 알 수 있습니다.

크래클

주로 단조 균열을 말합니다. 티타늄 합금은 점도가 높고 유동성이 낮으며 열전도율이 낮습니다. 따라서 단조 변형 과정에서 표면 마찰이 크고 내부 변형 이질성이 뚜렷하며 내부와 외부의 온도 차이가 크기 때문에 단조에서 전단 밴드 (변형 선)를 생성하기 쉽고 심한 경우 최대 변형 응력 방향을 따라 균열이 발생하기 쉽습니다.

과열

티타늄 합금의 열전도율은 열악합니다. 단조품이나 원료의 과열을 유발하는 부적절한 가열 외에도 단조 공정에서 변형 중 열 효과로 인해 과열이 발생하기 쉬워 미세 구조가 변경되고 와이드만슈타텐 구조가 과열됩니다.
티타늄 합금 단조의 품질을 보장하기 위해 원료의 품질을 엄격하게 제어하는 것 외에도 단조의 블랭크 및 반제품의 초음파 결함 감지에주의를 기울여 후속 가열 공정에서 변형 및 물리적 특성을 변경할 수있는 일부 결함을 방지해야 합니다.
출처:  중국 티타늄 합금 플랜지 제조업체: www.titaniuminfogroup.com