對(duì)于大直徑鈦質(zhì)筒體旋壓工藝研究結(jié)果 ［作者：www.qqrsolar.com 來(lái)源：鈦板 點(diǎn)擊數(shù)： 更新時(shí)間：2012-01-04 10:09 文章錄入：本站］ 一．引言 為φ1510mm鈦質(zhì)筒體，其材質(zhì)為TA2，具有直徑大、壁薄、幾何尺寸要求高的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)難以采用鍛壓環(huán)軋等工藝直接生產(chǎn)。為滿足市場(chǎng)急需，我院采用卷焊坯變薄旋壓工藝和機(jī)加工最終成形的方法制成了該筒體，并已投入使用。 二、工藝方案的確定和工藝流程 根據(jù)零件特點(diǎn)，采用卷焊坯——變薄旋壓——機(jī)加工外表面的工藝進(jìn)行了試驗(yàn)，具體工藝流程為：板材下料——刨焊接坡口——卷圓——焊接——焊縫探傷——校圓——檢驗(yàn)——變薄旋壓——檢驗(yàn)——機(jī)加工——檢驗(yàn)。 三、試驗(yàn)設(shè)備和模具 試驗(yàn)在我院自行設(shè)計(jì)的2m立式旋壓機(jī)上進(jìn)行。其主軸功率125kW，3旋輪120°對(duì)稱分布，側(cè)向推力510kN，徑向最大行程320mm，軸向最大行程1600mm，加熱設(shè)備為液化石油噴槍。 芯模外徑設(shè)計(jì)為1481mm，長(zhǎng)度1700mm，采用合金鋼表面淬硬制作。經(jīng)熱容量計(jì)算，壁厚設(shè)計(jì)為100mm。 旋輪工作角α＝25°，壓下臺(tái)階t＝10mm，圓角半徑R＝15mm，采用3Cr2W8V熱模具鋼制作，表面淬硬HRC50。 四、試驗(yàn)過(guò)程 1.卷焊坯設(shè)計(jì) 卷焊坯的質(zhì)量對(duì)成品有直接影響。其設(shè)計(jì)依據(jù)塑性變形的體積不變?cè)恚⒓右欢üに嚵袅�。幾何尺寸所示。焊縫要求達(dá)2級(jí)以上鈦標(biāo)準(zhǔn)件，并進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，確保經(jīng)旋壓加工后無(wú)任何表面缺陷產(chǎn)生。卷圓外形無(wú)鼓肚，束腰、錯(cuò)口等缺陷。 2.變薄旋壓工藝 (1)坯料加熱方式與溫度 鈦具有比強(qiáng)高、耐高溫、屈強(qiáng)比接近、彈性模量小的特點(diǎn)。因此，塑性變形和加工硬化階段很小，回彈值大。特別是焊縫的存在，不宜采用冷變形。其加熱方式如所示，采用內(nèi)加熱法，將卷焊坯套裝在芯模上，使坯料與芯模一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用噴槍加熱芯模內(nèi)壁。當(dāng)坯料到達(dá)旋壓溫度后即可關(guān)閉加熱設(shè)備，利用芯模貯存的熱量給坯料保溫，完成旋壓全過(guò)程。由于鈦是化學(xué)活性極高的金屬，在加熱過(guò)程中易大量吸收氫氣，特別在500℃以上吸氫能力強(qiáng)烈很容易引起氫脆而產(chǎn)生裂紋。因此，綜合各種因素合理選擇加熱溫度和加熱速度十分重要。試驗(yàn)表明，初旋溫度應(yīng)為390～450℃，終旋溫度應(yīng)不低于350℃，總加熱時(shí)間應(yīng)不超過(guò)3h。 (2)旋壓工藝參數(shù) 旋壓分3道次完成。第1道次以較小的變形率和較快進(jìn)給比對(duì)坯料進(jìn)行整形，以便改善其幾何形狀誤差。第2道次采用較大變形率，加強(qiáng)金相組織的改善。第3道次以精旋提高幾何尺寸精度為主要目的。經(jīng)試驗(yàn)得出較為合理的工藝參數(shù)如所示。 五、試驗(yàn)結(jié)果采用上述工藝，成功地旋制出符合設(shè)計(jì)要求的旋壓產(chǎn)品。是部分測(cè)量數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)結(jié)果表明，內(nèi)徑平均尺寸符合原設(shè)計(jì)要求，達(dá)到H13級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的公差范圍，內(nèi)表面粗糙度達(dá)1.6μm，經(jīng)拋光滿足裝配要求；外徑平均有5mm機(jī)加余量；兩端工藝留量充足；焊縫經(jīng)旋壓加工后由原鑄態(tài)粗大晶粒組織，變?yōu)槌尸F(xiàn)方向一致的纖維狀加工組織，達(dá)到筒體整體組織均勻的要求。組裝后，經(jīng)工業(yè)試驗(yàn)表明，筒體各處電流密度均勻，耐蝕性能穩(wěn)定。 六、結(jié)論 (1)采用卷焊坯變薄旋壓工藝生產(chǎn)大直徑、薄壁鈦質(zhì)筒體的工藝參數(shù)合理，工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。 (2)該工藝具有模具簡(jiǎn)單，材料利用率高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。該工藝的成功為開(kāi)展大規(guī)格，薄壁鈦質(zhì)筒形件的生產(chǎn)開(kāi)辟了新的廣闊前景。申明：本文出自寶雞市弘森鈦制品有限責(zé)任公司，內(nèi)容為自己所寫，部分信息來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)，如因此而侵犯到您的權(quán)益請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系，我們會(huì)立即修改，如有轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)留下網(wǎng)址，謝謝您的瀏覽( http://www.qqrsolar.com )。 【打印此文】【關(guān)閉窗口】