I. Sail Damcaniaethol a Nodweddion Technolegol Prosesu Plastig Alloy Titaniwm
1. Egwyddorion Cyffredin Prosesu Plastig Metel Hanfod prosesu plastig aloi titaniwm yw defnyddio gallu dadffurfiad plastig metelau solet i newid eu microstrwythur trwy rym allanol, gan gael deunyddiau titaniwm yn y pen draw gyda'r siâp a'r eiddo a ddymunir. Mae'r broses hon yn dilyn theori glasurol prosesu plastig metel, gan gynnwys:
• Perthynas straen -straen: Mae straen llif aloion titaniwm yn dangos perthynas aflinol â thymheredd dadffurfiad a chyfradd straen;
• Mecanwaith ailgrisialu: Mae recrystallization deinamig yn allweddol i fireinio grawn a gwella plastigrwydd;
• Ffrithiant a lubrication: Mae cyfernod ffrithiant yn ystod treigl yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd siâp y daflen. Consensws technegol: Mae prosesu aloi titaniwm yn gofyn am gydbwysedd rhwng tymheredd, swm dadffurfiad, a rheolaeth ocsideiddio er mwyn osgoi cynhyrchu grawn bras a diffygion arwyneb.
2. Heriau Unigryw aloion Titaniwm O'i gymharu â metelau traddodiadol megis dur, copr, ac alwminiwm, mae anhawster prosesu aloion titaniwm yn gorwedd yn:
• Gwrthiant dadffurfiad uchel: Mae cryfder cynnyrch titaniwm pur dair gwaith yn fwy na alwminiwm, ac mae cyfradd caledu gwaith aloion titaniwm (fel GR5) hyd at ddwywaith cymaint â dur;
• Ffenestr plastigrwydd cul: Mae gan ditaniwm pur blastigrwydd gwael ar dymheredd yr ystafell ac mae angen rholio cynnes ar 200-450 gradd neu rolio poeth ar uwch na 800 gradd i gael ffurfiant da;
• Sensitif i ocsidiad tymheredd uchel: Mae titaniwm yn ocsideiddio'n gyflym dros 600 gradd, gan ffurfio haen ocsid caled a brau (TiO₂), gan gynyddu anhawster prosesu dilynol;
• Tueddiad cryf i amsugno nwyon: Mae'n hawdd amsugno elfennau interstitial megis hydrogen ac ocsigen yn ystod gwresogi neu piclo, gan arwain at "embrittlement hydrogen" neu "embrittlement ocsigen." Astudiaeth achos: Wrth gynhyrchu metel dalen awyrofod, arweiniodd gwall wrth reoli tymheredd gwresogi at drwch haen ocsid gormodol, yn y pen draw yn achosi sgrapio'r swp cyfan o fetel dalen, gan arwain at golledion o sawl miliwn o yuan.
II. Llif Proses Graidd ar gyfer Plât Alloy Titaniwm, Stribed, a Chynhyrchu Ffoil
1. Paratoi Slab a Pretreatment
• Dewis Deunydd Crai: Ingotau titaniwm purdeb uchel wedi'u paratoi gan ddefnyddio prosesau VAR (Mireinio Arsenig Gwactod) neu EB (Mireinio Trawst Electron), gyda chynnwys amhuredd Llai na neu'n hafal i 0.1%;
• Triniaeth Arwyneb: Cael gwared ar ddiffygion arwyneb (fel craciau a chynhwysion) o'r ingot trwy sgwrio â thywod neu ei droi i atal ymlediad craciau yn ystod y prosesu;
• Rheolaeth Dimensiwn: Dylunio trwch y slab yn unol â manylebau'r cynnyrch gorffenedig; Mae trwch slab poeth wedi'i rolio fel arfer yn 150-300mm. Gofynion Safonol: Garwedd arwyneb slab Ra Llai na neu'n hafal i 3.2μm i sicrhau sefydlogrwydd treigl dilynol.
2. Rheoli Proses Gwresogi
• Gwresogi Rholio Poeth:
• Dull Gwresogi Segmentedig: Yn gyntaf, cynheswch i 600 gradd ar gyfradd Llai na neu'n hafal i 50 gradd yr awr, daliwch am 2 awr, yna cynheswch yn gyflym i 950-1050 gradd (+ rhanbarth cyfnod);
• Diogelu Atmosffer: Cyflwyno nwy argon neu ddefnyddio gwresogi gwactod yn y ffwrnais gwresogi trydan i leihau'r gyfradd ocsideiddio;
• Unffurfiaeth Tymheredd: Monitro mewn amser real gyda thermomedr isgoch, gwyriad tymheredd Llai na neu'n hafal i ±10 gradd .
• Gwresogi Rholio Cynnes: Wedi'i reoli ar 650-750 gradd, trwch haen ocsid Llai na neu'n hafal i 2μm, gellir ei dynnu'n uniongyrchol trwy biclo. Paramedrau Allweddol: Rhaid rheoli gwyriad tymheredd gwresogi o fewn ± 10 gradd i osgoi gorboethi lleol sy'n arwain at frasu grawn.
3. dylunio proses dreigl
(1) Proses dreigl poeth
• Tymheredd treigl cychwynnol: 980-1020 gradd, tymheredd treigl terfynol Yn fwy na neu'n hafal i 850 gradd;
• Gostyngiad fesul pasiad: gostyngiad pas cyntaf Llai na neu'n hafal i 15%, mae pasys dilynol yn cynyddu'n raddol i 30% -40%;
• Rheoli grawn: cwblheir anffurfiad pas terfynol yn y rhanbarth cam (Llai na neu'n hafal i 882 gradd), gan fireinio'r grawn i radd ASTM 8-10;
• Rheoli siâp: defnyddir system rholio plygu hydrolig i reoli straen gweddilliol Llai na neu'n hafal i 50MPa.
(2) Proses dreigl gynnes
• Amrediad tymheredd: 600-700 gradd, gan ddefnyddio nodweddion ailgrisialu deinamig titaniwm i wella plastigrwydd;
• Rheoli haen ocsid: post{0}}trwch haen ocsid rholio Llai na neu'n hafal i 2μm, y gellir ei dynnu'n uniongyrchol trwy biclo;
• Cynllunio pasio: gostyngiad pas sengl Llai na neu'n hafal i 8%, cyfanswm anffurfiad Llai na neu'n hafal i 30%, gan osgoi cracio ymyl. Manteision: gall rholio cynnes hepgor y broses anelio canolraddol, gan fyrhau'r cylch cynhyrchu gan fwy nag 20%.
(3) Proses dreigl oer
• Dyluniad aml-pas: mae angen rholio platiau tenau 0.3-1.8mm yn oer mewn 5-8 pas, gyda'r swm anffurfiad yn cael ei reoli ar 10% -15% fesul tocyn;
• Anelio canolradd: Perfformir anelio gwactod (650 gradd /2h) pan fydd y swm anffurfiad cronnus yn cyrraedd 30% i ddileu caledu gwaith;
• Ansawdd wyneb: Mabwysiadir technoleg iro cotio rholio i leihau diffygion crafu. Triniaeth deunydd aloi uchel: Ar gyfer + aloion math fel Ti-6Al-4V, mae angen lleihau'r swm anffurfio fesul pas i 5% -8% i atal cracio ymyl.
4. Gorffen a phostio-triniaeth
• Proses piclo:
• Dull dau-gam: Yn gyntaf, mae'r haen ocsid yn cael ei thynnu gan gymysgedd o asid 10% HF + 30%HNO₃, ac yna'n cael ei goddef ag asid citrig 5%;
• Dewis amgen ecogyfeillgar: Datblygu proses piclo rhydd o fflworin i leihau faint o asid hydrofflworig a ddefnyddir gan fwy nag 80%.
• Proses Sythu: Mae straen gweddilliol yn cael ei ddileu gan ddefnyddio peiriant sythu deg rholyn, gan sicrhau uniondeb Llai na neu'n hafal i 1mm/m;
• Archwiliad Arwyneb: Mae diffygion isgroenol yn cael eu canfod gan ddefnyddio synhwyrydd diffyg cerrynt eddy i sicrhau absenoldeb craciau, cynhwysiant a diffygion eraill.
III. Cyfarwyddiadau Optimeiddio Proses a Thueddiadau Diwydiant
1. Ger -Technoleg Ffurfio Siâp Net-: Datblygu technoleg dreigl drachywir i leihau lwfansau peiriannu o'r 3mm traddodiadol i fewn 0.5mm;
2. Rheolaeth Deallus: Cyflwyno technoleg gefeilliaid digidol i fonitro grym treigl, maes tymheredd, a pharamedrau eraill mewn amser real, gan alluogi addasiad proses addasol;
3. Gweithgynhyrchu Gwyrdd: Hyrwyddo prosesau piclo rhydd o fflworin i leihau risgiau llygredd amgylcheddol;
4. Prosesu Cyfansawdd: Archwilio laser-technoleg ffurfio cyfansawdd treigl i dorri trwy derfynau tymheredd yr ystafell ar gyfer aloion titaniwm;
5. Ffurfio Superplastig: Cyflawni superplasticity aloion titaniwm ar 850-950 gradd trwy reolaeth microstrwythur ar gyfer ffurfio rhannau strwythurol cymhleth yn integredig.