Технология ковки при обработке титанового металла

Металлические титановые материалы широко используются в аэрокосмической, медицинской, химической и других областях благодаря их высокой прочности, низкой плотности, хорошей коррозионной стойкости и устойчивости к высоким температурам. При обработке металлического титана важным методом формовки является ковка. Применяя внешнюю силу для пластической деформации материала, он изменяет его размер, форму и улучшает характеристики материала. В этой статье будет подробно представлена ​​технология ковки при обработке титанового металла, включая различные типы методов ковки и их характеристики.

1. Классификация методов ковки. Свободная ковка. Свободная ковка является самым основным методом ковки. Заготовка свободно деформируется между верхней и нижней наковальней. Этот метод подходит для изготовления поковок простой формы и с низкими требованиями к точности, таких как большие шестерни и валы. Преимуществами свободной ковки являются гибкость процесса и высокая адаптируемость, но коэффициент использования материала низкий и требуются более высокие навыки ковки.

Ковка в штампе: Ковка в штампе — это метод ковки заготовки в штампе. В зависимости от открытия и закрытия штампа ковку можно разделить на ковку в открытых штампах и ковку в закрытых штампах. Ковка в закрытых штампах отличается высокой степенью использования материала и высокой размерной точностью поковок за счет отсутствия облоя, что подходит для производства больших партий и поковок сложной формы. Преимуществами штамповки являются высокая эффективность производства и хорошее качество ковки, однако стоимость штампа высока и требует регулярного обслуживания. Экструзия: Экструзия — это метод помещения заготовки в экструзионный цилиндр, приложения давления к заготовке через матрицу и экструзионный стержень и выдавливания ее из отверстия матрицы для ее формирования. Экструзия подходит для производства длинных полос, труб, профилей и других поковок. Преимуществами экструзии являются высокий коэффициент использования материала и плотная внутренняя структура поковок, но инвестиции в оборудование велики, а процесс сложен. Валковая ковка и поперечная прокатка: эти два метода в основном используются для обработки тонких материалов, при этом заготовка постоянно деформируется вращающимися роликами или роликами. Преимущества валковой ковки и поперечной прокатки заключаются в высокой эффективности производства, хорошем использовании материала и пригодности для крупномасштабного производства.

Поворотная прокатка, поворотная ковка и кольцевая прокатка: в этих методах используются вращающиеся штампы для частичной или полной формы заготовки. Они подходят для изготовления поковок сложной формы и высоких требований к точности, таких как шестерни, кольца подшипников и т. д. Эти методы ковки обычно требуют точного проектирования штампов и контроля для получения высококачественной продукции.

2. Ключевые моменты процесса ковки

Выбор коэффициента ковки: разумный коэффициент ковки имеет решающее значение для улучшения качества поковок и снижения затрат. Слишком малый коэффициент ковки может привести к неравномерности внутренней структуры поковки и снижению производительности; слишком большой коэффициент ковки может увеличить сложность и стоимость ковки.

Температура нагрева и время выдержки: Металлический титан необходимо нагреть перед ковкой, чтобы улучшить его пластичность и снизить сопротивление деформации. Правильная температура нагрева и время выдержки могут обеспечить равномерную температуру внутри заготовки и избежать перегрева или пережога.
Величина и скорость деформации. Разумная величина и скорость деформации оказывают важное влияние на контроль структуры и производительности поковок. Чрезмерная деформация может привести к растрескиванию или неравномерной деформации поковок; слишком высокая скорость деформации может вызвать остаточное напряжение внутри поковок.
Конструкция и обслуживание штампа. Качество конструкции штампа напрямую влияет на точность формовки и качество поверхности поковки. Матрица должна иметь высокую прочность и твердость, чтобы выдерживать высокую температуру и высокое давление в процессе ковки. В то же время регулярное техническое обслуживание и капитальный ремонт штампа также является важной мерой обеспечения качества поковок.
Процесс ковки металлических материалов из титана — сложный и деликатный процесс. Путем выбора подходящих методов ковки, оптимизации параметров процесса ковки, разработки разумных штампов и усиления контроля процесса можно производить высококачественные и высокопроизводительные поковки из титанового металла. Благодаря постоянному развитию науки и техники и постоянному совершенствованию технологических процессов процесс ковки металлических титановых материалов будет играть важную роль во многих областях.