Präzisionsschmieden von Titan: Wie lassen sich Prozessfehler kontrollieren?

Inmitten der Welle des Wandels der modernen Fertigung hin zu High-End-Produkten und Präzision hat sich die Präzisionsschmiedetechnologie, die sich auf ihre Kerneigenschaft der „near{1}}Nettoformung stützt, zu einer Schlüsselfertigungstechnologie in kritischen Bereichen entwickelt. Durch die präzise Steuerung der plastischen Verformung von Metallen wird diese nicht nur verbessertTitanproduktDies steigert die Leistung und spart Ressourcenkosten, stellt aber auch hohe Anforderungen an die Prozessführung und -steuerung.

 

 

 

1. Präzision und Oberflächenqualität

Die Maßtoleranz von Präzisionsschmiedeteilen kann innerhalb von ±0,050,2 mm kontrolliert werden, und hoch{1}}Präzisionskomponenten wie Flugtriebwerksschaufeln können ±0,02 mm erreichen; Die Oberflächenrauheit Ra beträgt höchstens 1,6 μm, und Aluminiumlegierungsteile können bis zu Ra 0,8 μm betragen, was weit über dem herkömmlichen Freiformschmieden und gewöhnlichen Gesenkschmieden liegt. Bei den meisten davon ist nur ein geringer Schleifaufwand erforderlich, wodurch die nachfolgenden Schneidprozesse erheblich reduziert werden.

 

2. Hervorragende Ressourcennutzung

Beim Präzisionsschmieden wird eine nahezu endgenaue Formgebung mit einer Materialausnutzungsrate von 80 %-95 % erreicht. Der Einzelstückmaterialverbrauch von Automobilgetriebegetrieben wird reduziert und die Materialausnutzungsrate von Flugzeugtriebwerksschaufeln wird im Vergleich zum Guss erhöht, wodurch die Verschwendung wertvoller Legierungen erheblich reduziert wird.

 

3. Optimierte mechanische Eigenschaften

Durch das Präzisionsschmieden wird der Metallfluss präzise gesteuert, wodurch die Körner entlang der Spannungsrichtung gleichmäßig verfeinert werden und kontinuierliche und vollständige Metallflusslinien entstehen, wodurch Schäden an der Kornstruktur durch Schneiden vermieden werden. Die Dauerfestigkeit von Präzisionsschmiedeteilen ist um mehr als 20 % höher als die von bearbeiteten Teilen und die Lebensdauer vervielfacht sich; Die Zugfestigkeit und Ermüdungslebensdauer präzisionsgeschmiedeter Motorkurbelwellen sowie die Hochtemperatur-Ermüdungslebensdauer von Luft- und Raumfahrtturbinenscheiben werden verbessert, sodass sie extremen Arbeitsbedingungen über 1200 Grad stabil standhalten können.

 

4. Signifikante Vorteile in der Produktionseffizienz und Kostenkontrolle

Der Einzelstückzyklus automatisierter Präzisionsschmiedeproduktionslinien dauert nur wenige Sekunden bis mehrere Minuten, mit weniger Folgeprozessen und geringeren Gesamtverarbeitungskosten; Obwohl die Anfangsinvestition in Formen relativ hoch ist, spart es Material und weist eine geringe Ausschussrate auf. Beispielsweise verbessert die hocheffiziente temperaturgesteuerte Präzisionsschmiedetechnologie von Nangong Jingqiang für Pleuelstangen die Effizienz. Durch Präzisionsschmieden kann auch eine integrierte Umformung erreicht werden, wodurch Montageverbindungen reduziert werden.

 

 

1. Auftreten von Fehlern und Qualität des Rohmaterials

Der Aufbau eines vollständigen-Systems zur Kontrolle von Prozessfehlern erfordert eine Quellenkontrolle und eine präzise Kontrolle jeder Verbindung: Rohstoffe sind die Grundlage. Der Elektrolichtbogenofen + LF-Raffinierung + VD-Vakuumentgasungsprozess wird eingesetzt, um Schwefel- und Phosphorverunreinigungen streng zu kontrollieren, den Wasserstoffgehalt auf 2 ppm zu reduzieren und mithilfe der Ultraschall-Fehlererkennung Defekte wie Poren und Einschlüsse zu beseitigen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schwankung der chemischen Zusammensetzung kleiner oder gleich ±0,02 % ist und durch Zusammensetzungstrennung verursachte Formierungsprobleme verhindert werden.

2. Prozessparametersteuerung

Temperaturkontrolle: Schrittweises Erhitzen befolgen: langsames Erhitzen bei weniger als oder gleich 100 Grad/h unter 600 Grad, dann Erhitzen auf das Ziel bei 200–300 Grad/h; anfängliches Schmieden bei 1150–1200 Grad, um Risse zu verhindern, und abschließendes Schmieden bei nicht weniger als 850 Grad, um weiße Flecken und unebene Struktur zu verhindern.

 

Kühlung: Differentiated treatment according to cross-sections: air cooling for ≤100mm, furnace cooling at ≤50℃/h for >200 mm und Grubenkühlung/Sandkühlung für spezielle Teile für mindestens 72 Stunden, um wasserstoffbedingte Risse zu verhindern.

 

Verformungsprozess: Schmiedeverhältnis größer oder gleich 5:1, mehrfaches Stauchen und Ziehen, um Lockerheit zu beseitigen; Grobschmiedeverformungsrate von 5–10 %/min und Präzisionsschmieden<3%/min to reduce folds; multi-directional forging of special-shaped parts to ensure structural isotropy.

 

3. Form- und Ausrüstungsstatus

Verwenden Sie hochpräzise Einsatzformen, verwenden Sie eine Widerstandsheizung, um die Vorwärmtemperatur der Form an die Schmiedetemperatur anzupassen, und statten Sie sie mit einem präzisen Temperaturkontrollsystem mit einer Temperaturkontrollgenauigkeit von ±3 Grad aus. Führen Sie regelmäßige Inspektionen der Formen durch, schleifen Sie kleine Risse rechtzeitig ab und stellen Sie sicher, dass die Ausrundung größer oder gleich 2 mm ist, und reparieren Sie den Verschleiß von Gratnuten durch elektrische Entladungsbearbeitung, um Defekte wie Formfehlausrichtung und Abrieb zu beseitigen.

 

Die Behandlung nach dem Schmieden und die Qualitätsprüfung sind die letzten Verteidigungslinien: Führen Sie eine gezielte Wärmebehandlung entsprechend den Materialeigenschaften durch, normalisieren Sie nach dem Schmieden, um die Körner auf ASTM 6–7 zu verfeinern, und fügen Sie bei großen Schmiedeteilen ein Glühen hinzu, um Spannungen zu beseitigen. Temperieren Sie wichtige Teile, um umfassende mechanische Eigenschaften zu verbessern, und unterstützen Sie beim Kugelstrahlen, um die Oberflächendruckspannung zu erhöhen und die Ermüdungslebensdauer zu verlängern. Die Qualitätsprüfung erfordert eine Ultraschall-Fehlererkennung zur Überprüfung interner Fehler, eine metallografische Analyse zur Überprüfung der Korngröße größer oder gleich 5 Grad und eine strenge Prüfung der Zugfestigkeit, Schlagenergie usw., um die Einhaltung sicherzustellen.

 

 

Das Präzisionsschmieden hat mit seinen drei großen Vorteilen eine solide Grundlage für die High-End-Fertigung gelegt. Die Fehlerkontrolle erfordert eine vollständige -Prozessverwaltung und -kontrolle. In der Zukunft wird es sich in Richtung Intelligenz, Ökologisierung und Ultra-präzision entwickeln und die qualitativ hochwertige Modernisierung von Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und Fahrzeugen mit neuer Energie ermöglichen.

 

Ruihang ist als professioneller Hersteller auf Forschung und Entwicklung, Produktion und Vertrieb von Titanlegierungsprodukten und Präzisionskomponenten für den industriellen Einsatz spezialisiert. Bitte kontaktieren Sie uns per E-Mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com