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钛管坯的旋压成形及性能研究

2019-11-28

     钛合金耐蚀性好,耐热性、比强度较高,是应用于航天航空、石油化工、生物医学等领域的重要材料,在尖端科学和高技术方面发挥着重要的作用。旋压技术以其先进性、实用性和经济性在工业各个领域广泛应用。强力旋压被认为是加工钛合金钛管筒形件的有效方法之一,用铸造钛管坯旋压制备钛部件是一种高效、短流程、低成本的制造方法。

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     钛合金筒形件旋压变形过程的影响因素很多,主要有:旋压方向、壁厚减薄率、进给比、芯模转速、旋轮工作角及工作圆角半径、芯模与旋轮之间的间隙、多轮旋压时的轮间错距量、旋压温度。

旋压方向

     正旋、反旋各有其优缺点。正旋时旋压力较反旋低;反旋时材料处于三向压应力塑性状态,且旋轮行程短,生产效率高,芯模也可缩短,节约成本。 

壁厚减薄率

    薄率反应工件的变形程度。流动旋压时道次减薄率过大会造成工件畸变增大,表面出现鼓包、裂纹等缺陷;道次减薄率过小则会增加工件厚度上的变形不均使工件精度变差,还能使工件内表面因变不充分而出现裂纹。钛管厂家认为道次减薄率在20~30。

     (1)铸造钛合金管坯在一定的旋压条件下具有 较好的可旋性,能够实现多道次连续旋压。 

     (2)旋压前对芯模预热,芯模控制在300℃~ 400℃,开坯旋压温度控制在600℃~700℃,保证工件 温度均匀,可避免因温度不合适引起的旋压缺陷。 

     (3)旋压成形使铸态晶粒在纵向被压扁拉长,形 成明显的纤维组织,当减薄率超过72,铸态组 | 织基本消除。旋压后材料的强度和塑性指标均提高。

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