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        難變形材料如何進行旋壓加工

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        難變形材料如何進行旋壓加工

        發布日期:2020-08-19 作者: 點擊:

        難變形材料如何進行旋壓加工


        多年來,旋壓加工的材料大多是低碳鋼、不銹鋼、鋁及其合金等有色金屬。這些金屬的硬度不不高,變形力小,金屬可塑性高。然而,僅僅是這些材料無法滿足所有的市場需求,例如航空航天業領域,對鈦合金、高溫合金等材料的需求增大,而這些材料都屬于難加工材料。這要怎么進行旋壓加工呢?

        鈦合金旋壓加工

        鈦合金是一種輕量化材料,但它常溫塑性較差、變形抗力大,在室溫條件下進行強力旋壓加工極為困難。經過多次技術改進,技術人員發現熱旋壓可以克服鈦合金在常溫下變形抗力巨大、零件變形嚴重和材料加工硬化嚴重等問題,實現鈦合金薄壁回轉體零件的中小批量穩定生產。典型的應用實例是飛機發動機中的鈦合金筒型、錐形及其他異性件。以往,這些部件都會采用卷筒焊接的方法成形,成品都有較大的壁厚。使用強力熱旋壓成形,不僅可用強度和耐熱性能更好的材料,旋壓加工的產品有著更小的壁厚,更輕的重量,還能避免母線焊縫帶來的其他問題,提升了產品的耐用性和安全性。

        高溫合金旋壓加工

        高溫合金大都是固溶強化鎳基抗氧化合金,在900℃以下具有良好的塑性和中等的熱強度,適宜制造在900℃以下長期工作的發動機主燃燒室、加力燃燒室零部件(下圖)以及導向葉片等。同樣,這種材料也有變形抗力較大,零件回彈嚴重的缺陷,傳統方式加工出來的產品有強度低、可靠性差、材料利用率低等缺陷,采用強力旋壓成形可以有效避免這些缺點。

        高溫合金強力旋壓時要密切關注材料的組織性能特點,合理安排強力旋壓工序,通過對坯料進行恰當的退火工序得到適合旋壓的毛坯。另外,高溫合金材料在旋壓過程中加熱溫度的控制尤為重要,旋壓溫度過低,零件不貼模,且材料變形抗力特大,在毛坯板料邊沿容易出現裂紋等缺陷,甚至毛坯拉裂,導致毛坯報廢。

        相比傳統的鍛造機加成型,強力旋壓能讓產品的壁厚更薄,重量更輕,達到整體輕量化要求。對于鋁合金、高溫合金等難加工材料,高溫+強力旋壓是個不錯的組合。不過,不同的材料有不同的特性,采用高溫強力旋壓時,也要結合材料的特性探索最匹配的工藝方案,對旋壓溫度、旋壓后材料的性能等參數進行測定,為同一類材料的加工積累經驗,為后期的高溫旋壓加工提供依據。

         


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