Metoda de forjare, analiza performanței și domeniile de aplicare ale forjarilor de titan

Principalele metode utilizate înAMS 6931 Forjare de titansunt forjare liberă, forjare cu matriță deschisă (cu forjare cu bavuri), forjare cu matriță închisă (fără forjare cu bavuri), forjare cu matriță de extrudare, forjare cu matriță multidirecțională, forjare sub matriță Forjare, forjare cu matriță izotermă, caracteristicile sale sunt următoarele:

(1) Forjare gratuită. Forjarea liberă se realizează în general între două matrițe plate sau fără cavitate. Uneltele utilizate în forjarea liberă sunt simple ca formă, flexibile, scurte în ciclul de fabricație și cu costuri reduse. Cu toate acestea, intensitatea muncii este mare, operațiunea este dificilă, productivitatea este scăzută, calitatea forjarii nu este ridicată și alocația de prelucrare este mare. Prin urmare, este potrivit pentru utilizare numai atunci când nu există o cerință specială pentru performanța pieselor și numărul de piese este mic. Pentru forjarile mari, forjarea liberă este utilizată în principal ca proces de fabricare a țaglelor. Procesul de forjare gratuită a țaglelor poate forja țagla într-o bară în trepte sau poate folosi țesătura sau aplatizarea pentru a transforma țagla în forme simple, cum ar fi prăjituri rotunde și dreptunghiuri.

(2) Forjare matriță deschisă (forjare matriță cu bavuri). Semifabricatul este deformat între două module gravate cu o cavitate, partea generală este limitată în interiorul cavității și excesul de metal curge din joncțiunea îngustă dintre cele două matrițe, formând bavuri în jurul forjării. Metalul este forțat în forma cavității de rezistența matriței și a bavurilor din jur

(3) Forjare cu matriță închisă (forjare cu matriță fără bavuri). În timpul forjarii matriței închise, nu se formează bavuri transversale perpendiculare pe direcția de mișcare a matriței. Cavitatea unei matrițe de forjare închisă are două funcții; o parte a acestuia este folosită pentru a modela semifabricatul, iar cealaltă parte este folosită pentru a-l ghida.

(4) Forjare matriță de extrudare. Există două tipuri de forjare a matrițelor de extrudare, forjare a matrițelor de extrudare înainte și forjare a matrițelor de extrudare inversă. Forjarea matrițelor de extrudare poate produce diferite inele de titan. Se pot obține piese forjate cu precizie geometrică ridicată și structură interioară mai densă.

(5) Poansoanele de perforare fac ca metalul să curgă spre exterior din centrul cavității pentru a umple cavitatea. Nu există bavuri de forjare obișnuite pe linia de despărțire a pieselor cilindrice.

(6) Forjare parțială a matriței. Pentru a forja piese forjate integrale mari pe presa hidraulică existentă, pot fi utilizate forjare cu matriță segmentată, forjare cu matriță cu plăci de suport și alte metode de forjare cu matriță parțială. Caracteristica metodei de forjare sub matriță este prelucrarea turtei de titan segment cu segment, o parte la un moment dat, astfel încât tonajul de echipament necesar poate fi foarte mic. În general, această metodă poate fi utilizată pentru prelucrarea forjatelor mari pe prese hidraulice de dimensiuni medii.

(7) Forjare izotermă cu matriță. Înainte de forjare, matrița este încălzită la temperatura de forjare a semifabricatului, iar temperatura matriței și semifabricatului este menținută constantă pe parcursul întregului proces de forjare a matriței, astfel încât să se poată obține o cantitate mare de deformare sub acțiunea unui mic forta de deformare. Forjarea izotermă cu matriță este foarte asemănătoare cu forjarea cu matriță izotermă superplastică, diferența este că înainte de forjare cu matriță, semifabricatul trebuie să fie supus unui tratament superplastic pentru a-l face să aibă granule fine echiaxiale.

Metalul își poate îmbunătăți structura și proprietățile mecanice după forjare. Datorită deformării și recristalizării metalului după ce structura de turnare este prelucrată termic și deformată prin forjare, dendritele grosiere originale și granulele columnare devin o structură de recristalizare echiaxială cu granule mai fine și dimensiune uniformă, astfel încât segregarea originală, compactarea și sudarea de porozitate, pori, incluziuni de zgură etc. vor face structura mai compactă și vor îmbunătăți plasticitatea și proprietățile mecanice ale metalului.

În general, proprietățile mecanice ale pieselor turnate sunt mai mici decât ale pieselor forjate din același material. În plus, procesul de forjare poate asigura continuitatea structurii fibrelor metalice, astfel încât structura fibreiForjare din titan de gradul 5este în concordanță cu forma forjarii, iar raționalizarea metalului este completă, ceea ce poate asigura că piesele au proprietăți mecanice bune și o durată lungă de viață. Forjarea cu matriță de precizie, piesele forjate produse prin extrudare la rece, extrudare la cald și alte procese sunt incomparabile cu piesele turnate.

1. Forjare aeronave

Calculate în funcție de greutate, aproximativ 85% dintre componentele aeronavei sunt forjate. Discurile de turbină, jurnalele din spate (arbori tupiți), paletele, lamelele aripilor, nervurile fuselajului, suporturile de roată și cilindrii interiori și exteriori ai trenului de aterizare sunt toate elemente forjate importante legate de siguranța aeronavei. Piesele forjate pentru avioane sunt fabricate în mare parte din aliaje de aluminiu rezistente la uzură și coroziune, aliaje de titan, aliaje pe bază de nichel și alte materiale prețioase. Pentru a economisi materiale și energie, majoritatea pieselor forjate pentru avioane sunt produse prin forjare cu matriță sau prese multidirecționale de forjare cu matriță. Forjarea auto este calculată în funcție de greutate și există 1719% forjare pe automobile. O mașină generală este compusă din 15 părți, cum ar fi caroserie, portbagaj, motor, punte față, punte spate, cadru, cutie de viteze, arbore de transmisie, sistem de direcție etc. Caracteristicile pieselor forjate pentru automobile sunt formă complexă, greutate redusă, condiții de lucru proaste, si siguranta ridicata. Standard ridicat. De exemplu, arborii cotiți, bielele, arborii cu came utilizați la motoarele de automobile, grinzile față necesare pentru axele din față, articulațiile de direcție, jumătate de arbori utilizate pentru axele din spate, bucșe de jumătate de arbore, angrenaje de transmisie în cutiile de osii etc., sunt toate elemente forjate cheie de securitate legate. pentru operarea în siguranță a automobilelor.

2. Piese forjate pentru motoare diesel

Motorul diesel este un fel de mașină de putere și este adesea folosit ca motor. Luând ca exemplu un motor diesel mare, piesele forjate utilizate includ chiulasa, fusul principal, arborele de capăt de ieșire a flanșei din capătul arborelui cotit, tija de legătură, tija pistonului, capul pistonului, știftul traversei, transmisia arborelui cotit, angrenajul inel, angrenajul intermediar și pompa de ulei. Există mai mult de zece tipuri de corp și așa mai departe.

3. Forjare marine

Piesele forjate marine sunt împărțite în trei categorii, piesele forjate pentru motor principal, piesele forjate cu arbore și piesele forjate pentru cârmă. Piesele forjate ale motoarelor principale sunt aceleași cu piesele forjate ale motoarelor diesel. Piesele forjate cu arbore includ arborele de tracțiune, arborele intermediar și arborele pupa, etc. Piesele forjate ale sistemului de cârmă includ suportul cârmei, stâlpul cârmei, știftul cârmei etc.

4. Forjare pentru arme

Piesele forjate ocupă o poziție extrem de importantă în industria armelor. În greutate, 60% din rezervoare sunt forjate. Butoaiele de tun, frâne de foc și cozile de tun în artilerie, țevile cu răni și baionetele triunghiulare în armele de infanterie, lansatoarele și scaunele de fixare pentru încărcături în adâncime de rachete și submarine, corpuri de supape din oțel inoxidabil pentru răcitoare de înaltă presiune submarine nucleare, obuze, gloanțe etc. toate produsele falsificate. Pe lângă piesele forjate din oțel, la fabricarea armelor se folosesc și alte materiale.

5. Forjare petrochimice

Piesele forjate sunt utilizate pe scară largă în echipamentele petrochimice. Cum ar fi căminele de vizitare și flanșele rezervoarelor de stocare sferice, diferite foi de tuburi necesare pentru schimbătoarele de căldură, flanșe sudate, cilindri întregi de forjare (vase sub presiune) ale reactoarelor de cracare catalitică, îmbinări cilindrice utilizate în reactoarele de hidrogenare, îngrășăminte chimice Capacul superior, capacul inferior și capul cerute de echipament sunt toate forjate.