1 切邊
鈦合金鍛件切邊必須滿足以下要求:
(1)切口平整,毛坯上的金屬不得崩落。
(2)鄰接毛坯切口面的部位不許有裂紋,也不得有因切邊變形不均引起的晶粒度不均現(xiàn)象。
(3)在切邊的毛坯上不得留有凸模壓痕,凸模與零件在外形上應(yīng)完全一致。
批量小時,可用銑床切邊或用帶鋸及配有特別設(shè)計的摩擦片裁除毛邊。對大鍛件及厚毛邊,不論零件的尺寸大小或批量如何,不便于熱裁邊,此時火焰切割是有效的方法。采用氧氣-燃?xì)狻⒌入x子及其他技術(shù)可成功并經(jīng)濟地切割50mm或更厚的毛邊,火焰切割后應(yīng)進(jìn)行熱處理,使其熱影響區(qū)可進(jìn)行機械加工。對于較大批量的中、小型鈦合金鍛件,通常在曲柄壓力機上用模具熱切邊,切邊在600~800℃下進(jìn)行。如果切邊后必須馬上進(jìn)行矯正,切邊溫度應(yīng)接近上限。鈦合金很少在冷態(tài)用模具切邊,因毛邊很硬而且很脆,容易造成切口不平,甚至引起金屬崩裂、碎屑飛濺的危險;對于某些合金化程度高的合金,冷切邊會使剪切面產(chǎn)生裂紋,裂紋有時會擴展到金屬內(nèi)部。
2 校正
鈦合金在高溫下有自重下彎傾向,從而增加了制品在模鍛、冷卻和熱處理時扭曲傾向,復(fù)雜模鍛件的起模及切邊常常是導(dǎo)致扭曲變形的重要因素。扭曲特別明顯的是截面變化劇烈或是截面特別細(xì)薄的制品,因此,常需對鈦合金鍛件進(jìn)行矯正以滿足尺寸要求。與鋁合金不同,鈦合金不易進(jìn)行冷校形,因其屈服強度及彈性系數(shù)高,從而產(chǎn)生很大的回彈,因此鈦合金鍛件的校形主要靠蠕變校形及熱校形,前者更普遍。多數(shù)鈦合金的蠕變校形可以在退火及時效過程中完成,其溫度就是退火及時效溫度。然而,若退火及時效溫度低于540℃,則對于不同的合金,蠕變校形完成所需的時間可能要延長。蠕變校形需要簡單或復(fù)雜的夾具、模具。模具中熱校形多用于中等尺寸的鍛件,鍛件加熱到退火或時效溫度進(jìn)行熱校形,然后在低于熱校形溫度下進(jìn)行應(yīng)力釋放。
3 表面凈化處理
鈦合金鍛件在加熱過程中形成的氧化物銹皮及α殼層很脆,并在隨后的鍛造或在終鍛中誘發(fā)裂紋或在其后的機械加工過程中造成刀具磨損。因此,最好在連續(xù)鍛造之間清理掉銹皮及α殼層。鍛件的氧化皮常常覆蓋了表面的缺陷,所以鍛件最終校驗之前必須進(jìn)行表面凈化處理,在鍛件交付用戶前必須去除銹皮及α殼層。
鈦合金鍛件的表面凈化處理技術(shù)首先需進(jìn)行氧化皮的清除,銹皮可用機械方法,如噴砂清除;或用化學(xué)方法,如熔融鹽除銹法。除銹方法的選擇取決于零件大小、復(fù)雜程度及其成本。
零件不需要酸洗的部分,事先應(yīng)涂上油漆以保護(hù)。但需注意,夾持零件的掛架只能與鍛件涂有漆層部分接觸。任何帶有α層表面的鈦合金鍛件是不允許裝上發(fā)動機或飛機的。