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旋压钛管道成形时的质量分析及温度控制

编辑:潍坊创一新材料科技有限公司时间:2021-12-10

  一、表面质量分析:

  钛管道在旋压过程中由于受到坯料状态、工艺参数等因素的影响,容易出现起皮、裂纹等缺陷。因此,在坯料状态确定的条件下,采用合理的工艺参数可防范旋压缺陷的产生。

  1、裂纹∶裂纹是钛合金旋压件常见缺陷之一。引起旋压件裂纹的主要原因有材料缺陷、工艺参数以及变形不均等。铸造管坯中的疏松、气孔和夹杂的缺陷会造成旋压裂纹;工艺参数不合理,道次变形率过大,超过材料的塑性变形能力时也会出现裂纹;工件温度过高、工件与芯模温差过大,也会产生热应力裂纹。因此,在旋压前应对芯模进行预热,有试验确定芯模温度为300℃~400℃。

  2、起皮∶金属表面出现鱼鳞状毛刺叫起皮,起皮是钛管道热旋的另一常见缺陷。它与旋压过程中材料的隆起有密切关系。由于旋压过程中旋轮前隆起的材料被压人旋轮下产生折叠,就在旋压件表面产生了鱼鳞状毛刺。毛坯材料在旋轮前形成局部隆起,隆起系数随壁厚减薄率、进给比和旋轮工作角的增大而增大。在其他参数相同的条件下,正旋的隆起比反旋小。另外加热温度过高也容易产生隆起起皮现象,工艺试验表明,旋压温度超过750℃时旋轮前容易产生堆积。

  二、旋压温度控制:

  加热温度的高低是影响旋压结果的重要因素之一。管坯加热温度高可以提高材料的塑性,减小旋压变形抗力。但是过高的温度容易使材料组织产生晶粒长大现象,芯模和旋轮在高温下工作也会降低其使用寿命。因此,从材料塑性和旋压力方面来考虑,需要一定的热旋温度;从材料组织和保护设备方面来说,温度又不能太高。试验中采用红外测温仪测量旋压温度,通过钛管道表面所辐射的红外能量来确定其温度。实验证明,头一道次旋压温度控制在600℃~700℃是比较适宜的旋压温度。