A calibração térmica é uma etapa fundamental no processo de conformação de peças de placas de titânio, e a escolha dos parâmetros do processo-especialmente temperatura de aquecimento, tempo de retenção e pressão de conformação-determina diretamente o efeito de calibração e a qualidade final da peça. A pressão razoável ajuda a peça a se ajustar perfeitamente ao molde, mas a pressão excessiva pode causar deformação do molde ou da mesa, portanto, o controle preciso da temperatura e do tempo é mais importante. Entre eles, a temperatura é o principal fator que afeta o efeito de correção e, para eliminar efetivamente o rebote, a correção térmica deve ser realizada dentro da faixa de temperatura apropriada. O núcleo da chamada-especificação de correção térmica é a configuração científica de temperatura e tempo.
De modo geral, um conjunto maduro de processo de correção térmica de placa de titânio deve garantir que as peças atendam aos seguintes requisitos básicos após a calibração:
1. Alto encaixe do molde: as peças se ajustam bem ao molde, basicamente sem corte manual, e sua forma, tamanho e qualidade da superfície atendem aos padrões de inspeção de peças de placa de titânio;
2. Desempenho estável: As propriedades mecânicas do material são basicamente estáveis e os principais indicadores de desempenho em temperatura ambiente e temperatura de serviço atendem aos requisitos do projeto.
3. Baixa tensão residual: a tensão residual dentro da peça é basicamente eliminada;
4. Teor de hidrogênio controlável: após correção térmica, o teor médio de hidrogênio do material não excede o limite permitido de 150 ppm;
5. Ligeira oxidação da superfície: a espessura total da camada de óxido e da camada de sucção de ar não excede metade do desvio negativo permitido da espessura da placa;
6. Nenhuma mudança óbvia na estrutura: não há mudança significativa na estrutura metalográfica do material e não há crescimento óbvio de grãos ou superaquecimento;
7. Parâmetros econômicos e razoáveis: Sob a premissa de atender a todos os requisitos acima, a temperatura de aquecimento e o curto tempo de retenção devem ser utilizados o mais baixo possível, e a pressão deve ser utilizada para garantir a moldagem das peças.
Este teste de especificação de calibração é realizado na máquina-ferramenta doméstica RX-1, os materiais de teste são titânio puro industrial TA2 e liga de titânio TC1, e a espessura da placa cobre 0,5 mm, 0,8 mm e 1,0 mm. Durante o teste, termopares são usados para monitorar a temperatura do molde ou da área de trabalho em tempo real, e a precisão do controle de temperatura é mantida dentro de ±10 graus. O tempo de espera é controlado automaticamente pelo relé de tempo, e a peça de autoteste é colocada no molde, fechada ou inserida na cavidade de trabalho para iniciar o tempo e termina quando é retirada.
A precisão da conformação é o índice básico para medir a qualidade de prensagem das peças e também é uma base importante para julgar se os parâmetros de temperatura e tempo são razoáveis. O método de determinação consiste em medir o grau de ajuste entre a peça e o molde após o resfriamento à temperatura ambiente, ou seja, a quantidade de retorno elástico residual. Tomando como exemplo as peças dobradas de placas largas curvas comumente usadas em componentes de aviação, este tipo de peça tem as características de pequena curvatura e requisitos de alta precisão de forma, e seu raio de curvatura relativo é grande (como R/T ≈ 200 antes da calibração). Combinado com os resultados do teste, a faixa de parâmetros do processo de correção térmica da placa de titânio pode ser determinada preliminarmente sob a premissa de garantir a precisão da formação. Se o módulo de elasticidade E=10500 kgf/mm² e o limite de rendimento σ0,2 (40,5 kgf/mm² para TA2 e 60,5 kgf/mm² para TC1), a combinação de temperatura de aquecimento e tempo de retenção pode ser otimizada ainda mais através de cálculo teórico e verificação experimental, de modo a fornecer uma base confiável para a produção real.
A calibração térmica de placas de titânio é um processo que requer controle extremamente alto de temperatura, tempo e pressão. Ao definir cientificamente os parâmetros do processo, ele pode não apenas eliminar efetivamente o rebote e garantir a precisão da formação, mas também garantir as propriedades mecânicas e a estabilidade estrutural do material. Na produção real, especificações razoáveis de correção térmica devem ser formuladas de acordo com o grau do material, espessura da placa e formato da peça, combinadas com dados de teste e acúmulo de experiência, de modo a melhorar a qualidade do produto e, ao mesmo tempo, atingir metas de produção eficientes, econômicas e confiáveis.
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