Titanlegeringar med låg densitet, hög styrka, hög temperaturbeständighet, korrosionsbeständighet, icke-magnetiska och biokompatibilitet och annan utmärkt omfattande prestanda, i samtida flyg-, vapenutrustning, kemikalie och petroleum, medicinska, kärnkraft och andra appliceringsområden blir mer och mer användbara. Smidning av deformation är att säkerställa att titanlegeringsmaterialet för att erhålla den ideala organisationen och egenskaperna för de viktiga medlen, utan i titanlegeringsmidan, särskilt ingot till stapel billetproduktionsprocessen, finns det ofta olika former av sprickor, inte bara för att öka produktionskostnaderna och tillverkningen, utan också för att minska produktionseffektiviteten och mängden material och när allvarligheten hos produktens skrot. Med tanke på detta analyserar och sammanfattar detta papper det sprickande fenomenet som inträffar i processen med titanlegering genom åren och lägger fram åtgärderna för att förhindra och lösa sprickan, för att säkerställa produktionseffektiviteten och produktkvaliteten på titanlegering.
1, titanlegering smide sprickklassificering och orsaker
1.1 Slut ansiktssprickor
Slut ansiktssprickor är en slags sprickor som inträffar på änden av billet i processen med titanlegeringsmide, och sprickorna är i allmänhet större och vanligare. Slutytans sprickbildning har en större inverkan, vilket vanligtvis leder till smidning kan inte fortsätta enligt processen. De huvudsakliga orsakerna till slut på ansiktet: ① Ingothålens krymphål eller slutet på den kalla segregationen är inte helt ren; ② Uppvärmningsprocess, Billet End Face och Anvil -kontaktvärmen absorberas, drar den långa processen, Billet End -ansiktet bulge kylning snabbt; ③ End ansiktsposition genom olika riktningar för extrudering, deformation är inte enhetlig, eller att dra den långa deformationshastigheten är för snabb; ④ En del av Billet -deformationsmotståndet är stor, dålig rörlighet, slutet på hjärtat av det konkava.
1.2, Folding Crack
Vikning av sprickbildning är huvudsakligen tre slags fall: För det första, råmaterial Titanlegeringsgötshöjd till diameterförhållande större än eller lika med 2,5 eller Ingot -provtagning i mitten av göt, rester av provtagning, upprörande och vikning; För det andra, smidningsprocessen för billet i den mellersta delen av sprickan, slipning till en djup grop, upprörande och vikning igen; För det tredje är de andra hjälpprocesserna som genereras av de vassa hörnen på stötarna och kratrarna inte i enlighet med bestämmelserna i sliputsläppsskadorna. Figur 1 (a) visar vikningen av en TB6 -titanlegeringskort i den mellersta delen på grund av djup grop efter slipning. Figur 1 (b) För en TC 4- LC titanlegering Billet sågning lutning vid delning, vänd 180 grader för att fortsätta sågning, sågningsytan i mitten av de återstående skarpa kanterna är inte polerade och drar sedan längden på den allvarligare vikningen för att fortsätta sågning.
1.3 rivning
Rivning är en slags tvärgående sprickbildning av titanlegering Billet lokaliserad rivning av billet vid ritningslängd och deformation. Forgning av rivning kommer att öka mängden slipning, minska materialet till materialhastigheten, medan den djupare rivningen i formningsprocessen kan leda till att tomt inte kan uppfylla produktbearbetningsstorlekskraven och skrotet. Det främsta skälet till att riva är en enda pass under beloppet är för stort (en sida större än 50 mm) eller under hastigheten är för snabb, figur 2 (a) för en TB6 -titanlegeringsplatta rivning. För det andra är hammarens anvildeformation på grund av långvarig användning av dess kantkrökning inte tillräckligt smidig, eller den hammar anvil som förvärmningstemperatur inte räcker, den regelbundna deformationen under trycket kommer också att leda till billet. Dessutom är det mer troligt att någon stegaxelstång eller smidning, på grund av den stora skillnaden i den lokala storleken på fel plattform, är det mer troligt att dra lång smidning vid rivningen, figur 2 (b) för en TC 4- dt titanlegering av steg vid tåren.
1.4, intern spricka
Intern sprickbildning hänvisar i allmänhet till en enda punkt, kontinuerlig eller intermittent kontinuerlig sprickbildning inom titanlegeringskontrollen i smidningsprocessen, vilket vanligtvis är svårt att hitta, och måste upptäckas genom låg inspektion eller ultraljudsfeldetektering. Denna typ av spricka förstör metallens kontinuitet och kan bara skrotas. Skälen till intern sprickor kan sammanfattas i två kategorier: För det första innehåller vissa titanlegeringsmaterial volfram, molybden och niob och andra eldfasta metallelement, den lokala existensen av mer allvarlig segregering, inneslutningar eller lös, kall segregering och andra metallurgiska defekter i smid- och deformationsprocessen i en källor; För det andra, för vissa små specifikationer (kvasi 90 mm eller ф90 mm eller mindre) titanlegeringsmaterial, rita lång process för att kyla snabbt, den inverterade kanten på temperaturen är låg eller behöver vridas smide, billet lokal temperaturgradient, lätt att producera inre sprickor. Figur 3 för en TA15-titanlegering kvasi-85mm färdig stångfel upptäckt som hittades nära hjärtat av den inre frakturmorfologin, efter analys av det andra fallet.
1.5. Longitudinell sprickbildning
Longitudinell sprickbildning avser den längre sprickan av titanlegerings -billet längs strömlinjeriktningen vid smidning, mestadels förekommer i det inverterade läget, strömmen eller nästa gång kan inträffa. Det främsta skälet är att Billet -hörnen svalnar snabbt, och det finns en temperaturskillnad med det omgivande. Dessutom kommer vissa temperaturkänsliga titanskylning av titanskylning av hög temperatur, avfasning på grund av stresssprickor också att inträffa. TC19, TI60 och andra legeringar som smidde vattenkylda inträffade många gånger longitudinell sprickbildning, sprickande djupare, längre, slipade en större mängd reparationsbrand mer, allvarligt påverkar produktionseffektiviteten. Figur 4 (a) För en TB6 -titanlegeringsbillet i den upprörande processen i vinkeldelarna i den longitudinella sprickan, figur 4 (b) för IMI 834 titanlegeringsstång i avrundningsprocessen för longitudinell sprickbildning.
1.6 BRETTLE CRACKING
Vissa svåra att deformera titanlegeringsmaterial med hög temperatur i sig dålig plasticitet, felaktig processkontroll, lätt att orsaka svår spröd sprickor, sprickor djupt och svåra att ta bort. Under processkraven för den slutliga smidningstemperatursmide är billet under större tryck benägen att spröda sprickor. Det finns vissa titanlegeringsmaterial med högtemperatur som inte tar 200 ~ 300 graders lågtemperaturugn eller segmenterad uppvärmningsprocess är orimlig, temperaturen är för snabb, på grund av den dåliga värmeledningsförmågan hos titanlegeringar, vilket resulterar i att det är uppvärmningsprocessen. Figur 5 (a) visar ett högtemperatur titanlegeringstestmaterial sprickor, nästan uppdelat i två sektioner, efter att ha analyserat uppvärmningsprocessen och uppvärmningsprocessen är för snabb. Figur 5 (b) visar en Ti3al -götsmidningsprocess inträffar under spröd sprickbildning, analyserad som ett resultat av felaktig kyloperation. På grund av utrustningsfel Stoppning av luftkyld, körning av driftsmaskiner som klämmer in götsdelar som är inslagna i isoleringsbomull inte rengörs i tid, är götskylningen inte enhetlig, och materialet är mer känsligt för temperatur, i uppvärmningen och smidan, i götet som är inslaget i isoleringsbomullgränsen.
1.7, yttre sprickor genom kroppen
Ingot Metallurgisk kvalitet är dålig, ytfelen avlägsnas inte noggrant, eller uppvärmningsprocessen är orimlig vilket leder till sprickor på ytan av billet i smidningsprocessen. Allmänt område är relativt stort, allvarligt skada. Figur 6 För den inkommande materialbearbetningen tc 4- LC Titaniumlegering Ingot Första brandritning lång, nära huvudläget på sidan av den allvarliga sprickan (låda i figuren), efter att ha analyserat ugnsnumret är antalet götkvalitet är dålig, götytan kall segregering och subcutana lufthål är inte rena upp resulterade från. Företag A Titanium Alloy Test Material Ingot Casting First Fire Forging genom kroppen som spricker allvarligt, efter analysen av testmaterialfasförändringspunkten 1020 grader, medan öppningstemperaturen endast är 1050 grader, värmetemperaturen är låg, gjutning av tillståndets plasticitet är dålig, vilket resulterar i allvarlig sprickning och sedan uppvärmas till 1150 graders åter öppnar billetten, sprickan är avsevärt reducerad.
2, smidande sprickegenskaper hos titanlegering
2.1 Allvarlig skada
Titanlegeringssprickor är en allvarlig fara, inte bara för att öka arbetsintensiteten hos arbetare som slipar, minskar produktionseffektiviteten utan minskar också produktutbytet. En del av den allvarliga sprickan på grund av slipning djupare, måste öka brandtiderna trimning, öka tillverkningskostnaderna, för satsproduktion av produkter på grund av överträdelse av de härdade processspecifikationerna, lätt att orsaka produktkvalitetsfluktuationer. Mer allvarliga smide sprickor kan leda till produktföråldring på grund av oförmågan att uppfylla produktleveransstorleken eller viktkraven.
2.2, medfödd
För ti3al, ti2alnb, imi 834, såväl som vissa nya komponenter av svåra att deformera titanlegeringar med högt temperatur, på grund av sina egna strukturella och organisatoriska faktorer, är deformationsförmågan dålig, i sig mer benägen att spricka. Vissa titanlegeringar Ingot Metallurgisk kvalitet är dålig, det finns segregering, inneslutningar, subkutan porositet eller kall segregering och andra metallurgiska defekter, i den efterföljande smidningsprocessen är benägen att multi-eldsprickor och svårare att eliminera.
2.3 Svårt att reparera och mala
Titanlegeringsprickor med svåra slipegenskaper: ① Sprickor, måste rengöras, måste kontrollera slipningsbredden till djupförhållandet större än eller lika med 10, slipning av en större mängd; ② En del av den dåliga plasticiteten hos titanlegeringen, på grund av slipningen av den lokala temperaturökningen, förekomsten av en temperaturgradient, kylning på grund av stressens roll, kommer sprickor att fortsätta att sträcka sig, dvs, medan slipningssidan av sprickorna; ③ Några småstora titanlegeringsstänger eller smidning, på grund av vikten på storleken på den lilla, slipningen är inte lätt att fixera; ④ Krackning i slutet av några längre staplar och förlåtelser, som måste poleras vertikalt, är svårt att driva och utgör en säkerhetsrisk; ⑤ Vissa formade delar har oregelbundna former och storlekar, och det finns ingen plats att börja med slipningen av inre sprickor.
2.4 Svår inspektion
Titanlegeringssprickor har svåra inspektionsegenskaper: ① Sprickor behöver 100% inspektion, inspektionsarbetsbelastning; ② Sprickor blir mindre, lätta att täckas av slipande damm, inspektören kan inte bestämma med blotta ögat om man ska ta bort noggrant; ③ Några oregelbundna form, sprickor är svårare att inspektera; ④ Sprickor förekommer inuti billeten eller under huden, inte synliga för blotta ögat, vanligtvis färdig produktinspektion eller låg inspektion för att ta reda på när det är för sent; ⑤ Lätt att knäcka de inre sprickorna på grund av oregelbunden form och storlek, sprickorna kan inte hittas; ⑤ Lätt att knäcka de inre sprickorna på grund av oregelbunden form och storlek, sprickorna kan inte hittas; ⑤ Lätt att knäcka de inre sprickorna på grund av oregelbunden form och storlek, sprickorna kan inte hittas. ⑤ Lätt att knäcka eller bildas före Billet Coloring Penetration Test, vilket ökar svårigheten med inspektörens arbete.
3, titanlegering smidning av sprickor och lösning
Enligt ovanstående sju typer av titanlegeringssprickor former, orsaker och egenskaper och i kombination med sprickande exempel, utvecklingen av riktade förebyggande åtgärder. Samtidigt är det nödvändigt att fokusera på att förbättra nivån på personalens drift och tyst förståelse, för att säkerställa att den viktigaste utrustningen i perfekt driftstillstånd, utveckling och strikt implementering av lämplig slipning, inspektionsspecifikationer, kontrollerar de viktigaste punkterna och viktiga detaljer.
3.1 Förebyggande av sprickor på änden
För det första, användningen av ultraljudsfeldetektering och annan detektion innebär att säkerställa att göthuvudets krymphål eller slutet på den kalla segregationen noggrant ren; För det andra, före smide, är hammarens anvil helt förvärmd till den angivna temperaturen (större än eller lika med 300 grader), och upprörande den övre och nedre änden av billet som täcks med ett lager av isoleringsisoleringsisoleringsisering av bomull, minskar värmeabsorptionen av hammarens anvil, upprörande täckning bomull har skrivits i företagets titanalloy för att bearbeta den specifika specifikationerna för att den reduktion är betydande; Tre är för det tredje, i processen att billet drar länge, är det förbjudet att ha för snabb deformationshastighet, ojämn deformation och andra operationer; För det fjärde, för vissa billetter med stor deformationsmotstånd och dålig fluiditet, används bågen upprörande plattan i upprörande, och materialet drivs från mitten till ändarna när man drar länge för att förhindra att hjärtatytan är konkav.
3.2 Fällbar sprickförhindrande
Den ena är att styra råmaterialet titanlegeringsgöt eller mellanprocess Billethöjd till diameterförhållande mindre än eller lika med 2,5, den mer lämpliga höjden till diameterförhållandet mellan 1,8 ~ 2,3; Två är den mellersta delen av götsresterande provtagningsspår och billet -vikning av sprickande delar av bearbetnings- eller slipbehandlingen, se till att runda och smidigt överskott, bredd till djupförhållande större än eller lika med 10 är lämpligt; Tre är att säkerställa att sågning, bearbetning och andra hjälpprocesser som genereras av de vassa hörnen på stötarna och kratrarna (till exempel bearbetning av positioneringshål, etc.) i enlighet med de inre kontrollkraven för slipning av, liknande billetstegen som visas i figur 7, positionering av hål, etc. måste poleras rena innan de fortsätter smidigt.
3.3 Tårförhindrande
Först, snabb smidningsmaskin som smidar ensidig pass ensidig under tryckkontroll 20 ~ 30 mm intervall, under tryckhastigheten bör inte vara för snabb (till 5 ~ 10 mm \/ s lämplig); För det andra, för att säkerställa att kanten på hammarens anvil -krökning större än eller lika med R40mm, sker deformation i ett snabbt sätt för att upprätthålla bearbetningen och säkerställa att den städ som förvärms i förväg till 300 ~ 400 grader C; För det tredje, för stegen i axelstången eller steget smide, steg smide vid smidningen, se till att använda det knackande pinnens ljustryck, sedan när man smidar vid steget, se till att använda knackningspinnen för att trycka lätt, och sedan trycka ner långsamt med flera hammare, och deformationen av enstaka hammare bör strikt kontrolleras inom 30 mm, och när de sker, sker, sker, sker, sker, sker, trimmar, och hammar eller stannar i granning i enstaka hammare.
3.4, förebyggande av intern spricka
För det första, för titanlegeringsmaterial som innehåller eldfasta metallelement som volfram, molybden och niob, bör vi starta från källan, stärka götsmältningsprocessforskningen, förbättra nivån på smältningsteknik, för att minska eller eliminera segregering, inneslutningar, lös eller kall segregering och andra metallurgiska defekter; För det andra måste ritningsprocessen vara snabba avfasning för liten storlek titanlegeringsprocess, och försöka undvika Billet-klämman på smidans huvud, villkoren för villkoren bör omedelbart återlämnas till ugnen för att smidas.
3.5 Förebyggande av longitudinell sprickbildning
Först förbjuder titanlegerings -billet -ritningsprocessen i en snabb avfasning, uppkomsten av skarpa kanter, svarta kanter; För det andra, en del av den temperaturkänsliga titanlegeringen med högt temperatur efter luftkylning eller täckning av isoleringsbomull, försök att inte använda luftkylda, vattenkylda, oljekylda och andra snabba kylningsmetoder.
3.6 Brittle Cracking Prevention
For difficult deformation of high-temperature titanium alloy materials, should be used "package cotton forging": that is, the billet heated to the specified holding time, the billet is removed, wrapped in a layer of thermal insulation cotton (thickness of about 10mm, uniformly sprinkled with a layer of glass protective agent), return to the furnace to continue to heat (time according to the size of the billet and the package cotton fast and slow), out of the Forging, processen för att snabbt öka täckning av termisk isolering, minimera temperaturen på billet för att minimera temperaturen på billet. Bomull, minimera förlusten av billettemperatur, för att säkerställa att det alltid är i processen att smida temperaturen över den slutliga smidningstemperaturen, visar att operationen kan minska sprickan avsevärt. Dessutom bör denna typ av titanlegeringsuppvärmning tas 200 ~ 300 graders lågtemperaturugn, flerstegsuppvärmning, långsam uppvärmning (50 ~ 100 grader \/ h), för att säkerställa att billet värms jämnt, minska temperaturgradienten i olika delar. Slutligen är smidningsprocessen förbjuden att släppa material och undvika våldsam kollision med arbetsstycket; Kylprocessen är långsam och enhetlig; Crack -slipning är klar för färgpenetrationstest osv.
3.7, förebyggande av ytor
För det första bör ytsprickorna orsakade av dålig metallurgisk kvalitet på göt, stärka smältprocessforskningen, förbättra smältnivån, smide innan behovet av att helt ta bort den kalla segregeringen, subkutan porositet och andra metallurgiska defekter. För det andra, när vi formulerar uppvärmnings- och smidningsprocessen, bör vi djupt sammanfatta lektionen att den låga uppvärmningstemperaturen för ett testmaterial leder till allvarlig sprickor och överväger omfattande olika faktorer för att säkerställa att processen är optimal.
4. Slutsats
(1) Titanlegeringssättning av sprickor inkluderar slutsprickor, vikning av sprickbildning, rivning, inre sprickor, längsgående sprickbildning, spröd sprickor, etc. med olika former och kontrollerbara orsaker; och det kännetecknas av allvarliga faror, medfödda, ärftliga, svåra att reparera och mala och svårt att inspektera.
(2) För att minska och undvika titanlegering av krackning bör förebyggande vara huvudfokus och rimliga och genomförbara förebyggande åtgärder bör utvecklas. Samtidigt bör det säkerställa att de viktiga processerna som smidning, slipning och inspektion är under kontroll, och de viktigaste kontrollpunkterna för åtgärderna genomförs strikt.
