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径向锻造TC4钛合金厚壁管材的工艺

2020-09-11

      钛及钛合金以其低密度和高的比强度等优异性能被广泛用于航空航天领域。以典型的两相钛合金 Ti- 6A1- 4V(TC4)厚壁管代替钢管可以大幅度降低航空武器装备系统的结构质量。但是,由于 TC4合金变形抗力大,加工硬化严重,钛合金管材的加工难度比较大,易开裂。采用传统的热挤压方式生产TC4钛合金管厚壁管,性能难以达到使用要求。


      宝鸡钛管厂家利用精锻机进行了径向锻造生产 TC4合金厚壁管材的工艺研究,旨在探讨径向锻造TC4合金厚壁管的生产工艺,为批量生产TC4合金厚壁管材工艺的建立提供可靠依据。

钛合金管

      根据 C4合金的加工性能的特点,初步制定了 TC4厚壁管材的制备工艺流程:铸锭→锻造→挤压(管坯)→ 径向锻造→ 热处理→ 机加工→ 探伤→检验。

      径向锻造方法是一种少切削、金属利用率高、尺寸精度高的厚壁管材生产方法。用径向锻造法生产 TC4 合金厚壁管材采用的是长芯棒冷却锻造,生产过程自动控制。锻造时,将管坯套在带冷却的芯棒上,并安装在夹头上。夹头边旋转边将芯棒和套在其上的坯料送入锻造箱中,管坯在芯棒上由 4 个垂头径向打击,完成变形。带有锥度的芯棒借助于 2 个液压缸,实现了前进、后退动作,并且芯棒心部通有循环冷却水,其作用是为了保护芯棒表面不被破坏,有利于芯棒脱出。与此同时芯棒要产生震动,设备有弹簧减震装置可以锁定。芯棒预热且涂敷水溶性润滑剂,以利于脱模。根据工件的变形量编制锻造程序,并输入至 CNC 数控系统试运行,达到设计要求后加热坯料,进行径向锻造。

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