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钛管材挤压阶段的工艺要求

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛合金,钛设备 发布时间:2014-9-1 14:16:15
钛管材挤压的主要工艺要求为:按照确定的工艺,或者对不同直径的轧棒进行机械加工,或者对坯料进行挤压穿孔,均可获得空心管述。正向挤压时,在挤压筒内锭坯长度减少到接近变形区压缩锥高度时的金属流动阶段称为紊流挤压阶段。这时挤压力升高,金属径向流动增加,外层金属沿着挤压垫片从周边向中心做回转交错的紊乱流动,并形成了挤压缩尾。反向挤压时,此阶段的金属流动与正向挤压类似。在立式挤压机上挤压中等直径和较小直径管材的工艺过程,包括穿孔和随后挤压这两道工序。在采用这种方法以前,是用预先钻孔的坯料进行挤压的。钻孔直径取决于管子的内径。当钻穿通孔时,碎屑量达20%,钻头的消耗量也相当高。最近几年又进行了一系列的工作,结果是钻孔被穿孔取而代之。

在不同的工艺条件下挤压各种制品,金属流动是不同的。根据金属流动的特性分析,挤压金属的流动模型基本上有4种:
(1)在反向挤压和静液挤压时出现。锭坯与挤压筒之间绝大部分没有摩擦力,只有靠近模子附近处筒壁上才存在着摩擦力,金属流动均匀,几乎沿锭坯整个高度都没有金属周边层剪切变形,弹性区的体积较大,塑性变形区只局限在模口附近,死区很小。在整个挤压的过程中,压力、变形和温度条件稳定,所以不产生中心缩尾和环行缩尾。
(2)在润滑挤压时,锭坯与挤压筒之间的摩擦力极小时出现。塑性变形区与死区比模型1大些,金属的流动较均匀,不产生中心缩尾和环行缩尾。一般情况下,挤压紫铜、黄铜、锡磷青铜、铝、镁合金、钢等属于流动模型2。
(3)锭坯内外温差较大,且受到挤压筒和模子之间的较大摩擦力时出现。塑性变形区几乎扩展到整个锭坯,但在基本挤压阶段尚未发生外部金属向中心流动的情况,在挤压后期出现较短的缩尾。一般情况下,挤压a黄铜、白铜、镍合金、铝合金等属于流动模型3。
(4)当锭坯与挤压筒之间的摩擦力很大,且锭坯内外温差又很大时出现。挤压黄铜、铝青铜、钛合金等属于流动模型。

前苏联的钛合金管材包括12种钛合金的2000多个工业品种规格。根据现行技术条件,钛及钛合金管材可分为热挤压管、热轧管、冷变形管和焊接管4类。
钛及钛合金的无缝管材可采用几种工艺流程来生产。热轧管材一般是在二辊或三辊穿孔轧机上轧制生产。
薄壁无缝管材多按下列流程制造:
(1) 挤压一轧制;
(2) 挤压一轧制一拉伸;
(3) 穿孔一轧制。

研究表明,当孔径大于130mm时,最好用盲孔模对坯料进行穿孔,保留25~30mm的堵头。过薄的堵头会使作用在挤压针上的力急剧增加。当对直径大于130mm的环形件直通穿孔时,可形成一种料头,其长度为穿孔直径的1.2~1.3倍。这会显著增加金属消耗,并使工艺过程变得不经济。挤压管材用穿孔坯料或轧棒,应车去表面缺陷和吸气层。直径为80mm以上的管材一般在30-50MN的卧式水压机上挤压,而直径较小的管材则在丨6MN卧式水压机或6MN立式水压机上挤压。为了使两相合金管材获得高的塑性指标,应在不高于iooot的温度下进行挤压。950尤挤压后在许多情况下都会使宏观组织粗糙化,这是完全在a+P相区进行变形而形成纤维状组织的结果。
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