鈦鋅板,鈦合金的生產(chǎn)制作流程是怎樣的?
方法:
1.鈦的冶煉提取技術(shù)。鈉還原法和鎂還原法是生產(chǎn)海綿鈦的主要方法,另外有美國的改進(jìn)型克勞爾法、阿姆斯特朗法、SRI法等,還有導(dǎo)電體介入還原法、Hunter法、Armstrong法等。
2.鈦合金熔煉技術(shù)。發(fā)展了冷床爐熔煉技術(shù),包括電子束冷床爐和等離子冷床爐技術(shù)。目前,冷床爐熔煉已達(dá)到商業(yè)化水平,可熔煉重達(dá)25噸的鑄錠。能生產(chǎn)無偏析、無夾雜的優(yōu)質(zhì)鈦及鈦合金鑄錠,滿足航空轉(zhuǎn)動部件對高性能鈦材的需求;能生產(chǎn)扁錠、空心錠,簡化板材和大管材的后續(xù)加工,并可大量回收殘鈦,但存在成本高、操作復(fù)雜等問題。電子束和等離子冷床熔煉工藝在美國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)得到了快速發(fā)展,電子束已成功應(yīng)用于純鈦和TC4合金的熔煉,等離子束是熔煉復(fù)雜成分鈦合金的有效手段。俄羅斯發(fā)展了一種類似于冷床爐的熔煉技術(shù),即“凝殼—自耗電熔煉”。此外,冷坩堝熔煉技術(shù)近來也有較大發(fā)展,與離心澆鑄工藝結(jié)合用于鈦鑄件精密鑄造,目前正在制造第二代冷坩堝熔煉爐。第二代冷坩堝爐可大大提高熔化能力,縮短熔煉時間,實現(xiàn)完全懸浮熔煉,消除金屬凝殼。我國已將研究感應(yīng)凝殼熔煉技術(shù)列入重點研究項目,在鈦合金的熔煉技術(shù)方面也取得了很大的發(fā)展。2008年,我國共生產(chǎn)鈦錠3.4萬噸,鈦加工材2.4萬噸;凈出口海綿鈦4450噸;凈出口鈦加工材4083噸,成為海綿鈦和鈦加工材的凈出口國。
3.精密鑄造技術(shù)。失蠟法鑄造現(xiàn)稱熔模精密鑄造,是一種少切削或無切削的鑄造工藝,應(yīng)用廣泛,適用于各種類型、各種合金的鑄造,生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量比其他鑄造方法要高,復(fù)雜、耐高溫、不易加工的鑄件均可用熔模精密鑄造。近年來,鈦的鑄造技術(shù)主要發(fā)展了冷坩堝+離子澆鑄技術(shù)、真空吸鑄技術(shù)和真空壓鑄技術(shù)。鈦合金熔模精密鑄造典型工藝有石墨熔模型殼,金屬鎢面層陶瓷型殼,氧化物陶瓷型殼。鈦合金材料生產(chǎn)成本高,機械加工、鍛造、焊接等比較困難,采用精密鑄造技術(shù),可以提高鈦合金材料的利用率,降低生產(chǎn)成本。通常金屬鑄件的力學(xué)性能低于鍛件性能,但鈦精密鑄件的使用性能大體與鈦鍛件相近,精密鑄造成為降低成本、優(yōu)化性能的佳選擇。凝殼爐的應(yīng)用和熔模精密鑄造與金屬造型、陶瓷造型工藝的發(fā)展為許多大型復(fù)雜的薄壁鈦鑄件縮短生產(chǎn)時間、降低成本展現(xiàn)了一定的空間。目前,高性能的鈦合金大型整體精鑄件,大多數(shù)都是采用金屬面層陶瓷型殼或氧化物面層陶瓷型殼澆注的。大型薄壁精密鑄造技術(shù)使鈦鑄件性能接近鈦鍛件,而成本較鈦鍛件降低約50%。
4.鈦合金等溫鍛造技術(shù)。鈦合金等溫鍛造技術(shù)是一項新工藝,結(jié)合熱機械處理能獲得綜合力學(xué)性能優(yōu)化的鈦合金等溫鍛件,但在模具材料、模具制造和模具加熱裝置等方面的成本投入比常規(guī)鍛造方法高,大多用于制造飛機的零部件。
5.鈦合金的熱處理。對鈦合金進(jìn)行固溶淬火和時效強化處理,能獲優(yōu)異工藝性能和使用性能,達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長使用壽命、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。目前,各國紛紛尋求新的熱處理方法,以滿足鈦合金工程提出的新要求。英國伯明翰大學(xué)研制開發(fā)了一種陶瓷相轉(zhuǎn)變處理技術(shù)—CCT技術(shù),通過熱處理,在γ—TiA1合金表面形成氧化鋁和二氧化鈦的陶瓷相復(fù)合層。用該技術(shù)制造的γ—TiA1合金發(fā)動機閥,可將剪切抗力提高100倍。利用該技術(shù),可以在TiNi形狀記憶合金表面形成TiO2陶瓷相復(fù)合層。特種熱處理工藝是國防工業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵制造技術(shù)之一。美國為加速其航天飛機的發(fā)展,由5家公司組成聯(lián)合體共同開發(fā)針對5種新材料的成形及熱處理工藝,即高溫Ti-Al化合物,C/C及陶瓷基復(fù)合材料,高蠕變強度材料及高導(dǎo)熱材料。
6.鈦合金焊接技術(shù)。大多數(shù)鈦合金可以使用氧乙炔焊的方法進(jìn)行焊接,所有的鈦合金均可使用固態(tài)焊接法進(jìn)行焊接(如TIG、MIG、等離子弧焊、激光焊、電子束焊和電阻焊等)。從近幾年國內(nèi)外對鈦及鈦合金焊接方法的研究和焊接效果來看,TIG焊和激光焊的焊接質(zhì)量好。激光焊接技術(shù)具有功率密度高、熱影響區(qū)小、焊件殘余應(yīng)力和變形小、焊接速度高、可焊接難焊材料 (陶瓷、有機玻璃)等優(yōu)點,有很好的應(yīng)用前景。鈦及鈦合金焊接技術(shù)的發(fā)展方向是便于操作、焊接過程自動化、智能化,從而提高焊接生產(chǎn)率、焊接質(zhì)量穩(wěn)定性以及節(jié)約能源,有利于環(huán)境保護(hù)等。#p#分頁標(biāo)題#e#
7.鈦合金冷成型及加工技術(shù)。生產(chǎn)技術(shù)方面,克勞爾法仍是生產(chǎn)海綿鈦的主導(dǎo)工藝,電子束冷床爐熔煉技術(shù)已在鈦鑄錠制備上達(dá)到了商業(yè)化應(yīng)用,大型鍛件和精密鍛造技術(shù)在不斷發(fā)展,激光成型等近凈成型技術(shù)在不斷得到應(yīng)用。一些常規(guī)加工技術(shù)如鍛造、軋制等已完全實現(xiàn)了計算機自動控制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在鈦合金中的應(yīng)用解決了一些實際問題。降低鈦合金加工制造成本的另一個方向是開發(fā)可冷變形的β鈦合金。鈦合金特種加工技術(shù)有激光加工技術(shù)、電子束加工技術(shù)、離子束及等離子體加工技術(shù)、電加工技術(shù)等。鈦合金固態(tài)自由成型技術(shù)包括電子束熔化成型、激光熔化成型技術(shù)、等離子變弧成型(PTA)、激光精密金屬沉積。1.鈦的冶煉提取技術(shù)。鈉還原法和鎂還原法是生產(chǎn)海綿鈦的主要方法,另外有美國的改進(jìn)型克勞爾法、阿姆斯特朗法、SRI法等,還有導(dǎo)電體介入還原法、Hunter法、Armstrong法等。
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