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鈦管材擠壓階段的工藝要求

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦合金,鈦設備 發布時間:2014-9-1 14:16:15
鈦管材擠壓的主要工藝要求為:按照確定的工藝,或者對不同直徑的軋棒進行機械加工,或者對坯料進行擠壓穿孔,均可獲得空心管述。正向擠壓時,在擠壓筒內錠坯長度減少到接近變形區壓縮錐高度時的金屬流動階段稱為紊流擠壓階段。這時擠壓力升高,金屬徑向流動增加,外層金屬沿著擠壓墊片從周邊向中心做回轉交錯的紊亂流動,并形成了擠壓縮尾。反向擠壓時,此階段的金屬流動與正向擠壓類似。在立式擠壓機上擠壓中等直徑和較小直徑管材的工藝過程,包括穿孔和隨后擠壓這兩道工序。在采用這種方法以前,是用預先鉆孔的坯料進行擠壓的。鉆孔直徑取決于管子的內徑。當鉆穿通孔時,碎屑量達20%,鉆頭的消耗量也相當高。最近幾年又進行了一系列的工作,結果是鉆孔被穿孔取而代之。

在不同的工藝條件下擠壓各種制品,金屬流動是不同的。根據金屬流動的特性分析,擠壓金屬的流動模型基本上有4種:
(1)在反向擠壓和靜液擠壓時出現。錠坯與擠壓筒之間絕大部分沒有摩擦力,只有靠近模子附近處筒壁上才存在著摩擦力,金屬流動均勻,幾乎沿錠坯整個高度都沒有金屬周邊層剪切變形,彈性區的體積較大,塑性變形區只局限在模口附近,死區很小。在整個擠壓的過程中,壓力、變形和溫度條件穩定,所以不產生中心縮尾和環行縮尾。
(2)在潤滑擠壓時,錠坯與擠壓筒之間的摩擦力極小時出現。塑性變形區與死區比模型1大些,金屬的流動較均勻,不產生中心縮尾和環行縮尾。一般情況下,擠壓紫銅、黃銅、錫磷青銅、鋁、鎂合金、鋼等屬于流動模型2。
(3)錠坯內外溫差較大,且受到擠壓筒和模子之間的較大摩擦力時出現。塑性變形區幾乎擴展到整個錠坯,但在基本擠壓階段尚未發生外部金屬向中心流動的情況,在擠壓后期出現較短的縮尾。一般情況下,擠壓a黃銅、白銅、鎳合金、鋁合金等屬于流動模型3。
(4)當錠坯與擠壓筒之間的摩擦力很大,且錠坯內外溫差又很大時出現。擠壓黃銅、鋁青銅、鈦合金等屬于流動模型。

前蘇聯的鈦合金管材包括12種鈦合金的2000多個工業品種規格。根據現行技術條件,鈦及鈦合金管材可分為熱擠壓管、熱軋管、冷變形管和焊接管4類。
鈦及鈦合金的無縫管材可采用幾種工藝流程來生產。熱軋管材一般是在二輥或三輥穿孔軋機上軋制生產。
薄壁無縫管材多按下列流程制造:
(1) 擠壓一軋制;
(2) 擠壓一軋制一拉伸;
(3) 穿孔一軋制。

研究表明,當孔徑大于130mm時,最好用盲孔模對坯料進行穿孔,保留25~30mm的堵頭。過薄的堵頭會使作用在擠壓針上的力急劇增加。當對直徑大于130mm的環形件直通穿孔時,可形成一種料頭,其長度為穿孔直徑的1.2~1.3倍。這會顯著增加金屬消耗,并使工藝過程變得不經濟。擠壓管材用穿孔坯料或軋棒,應車去表面缺陷和吸氣層。直徑為80mm以上的管材一般在30-50MN的臥式水壓機上擠壓,而直徑較小的管材則在丨6MN臥式水壓機或6MN立式水壓機上擠壓。為了使兩相合金管材獲得高的塑性指標,應在不高于iooot的溫度下進行擠壓。950尤擠壓后在許多情況下都會使宏觀組織粗糙化,這是完全在a+P相區進行變形而形成纖維狀組織的結果。
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