Você conhece a tecnologia de forjamento da liga de titânio?

As ligas de titânio possuem excelentes propriedades como alta resistência, boa resistência à corrosão, propriedades não magnéticas e bom desempenho de soldagem, além de uma série de vantagens como supercondutividade, armazenamento de hidrogênio e memória. As ligas de titânio são amplamente utilizadas em alguns campos de ponta, como aeroespacial, indústria militar, desenvolvimento marítimo e indústria petroquímica.

 

Na aplicação de vários produtos de liga de titânio,Forjamento de titânio grau 5é usado principalmente em ocasiões que exigem alta resistência, alta tenacidade e alta confiabilidade, como discos compressores de turbinas a gás e ossos artificiais médicos. Portanto, não apenas alta precisão dimensional é necessária para peças forjadas, mas também materiais com excelentes características e alta estabilidade.

Aplicação parcial de forjamento de titânio grau 5

 

1. Campo aeroespacial

 

50% dos materiais de titânio do mundo são utilizados na área aeroespacial. 30% do corpo das aeronaves militares utiliza liga de titânio, e a quantidade de titânio utilizada nas aeronaves civis está aumentando gradativamente. Segundo relatos, a quantidade de titânio usada no Boeing 787 atingiu mais de 15%, e o representante da liga de titânio usada na fuselagem é a liga Ti-6Al-4V, que possui a mais alta segurança . No campo aeroespacial, peças forjadas de liga de titânio são usadas em tanques de combustível de motores de propulsão de foguetes e satélites, pás de turbobombas de combustível líquido e seções de entrada de bombas de sucção.

 

2. Pás de turbina a vapor para geração de energia

 

Aumentar o comprimento das pás das turbinas a vapor para geração de energia térmica é uma medida eficaz para melhorar a eficiência da geração de energia, mas alongar as pás aumentará a carga no rotor[i]. O uso de ligas forjadas de titânio como lâminas pode reduzir a carga, e o uso de lâminas de liga Ti-6Al-4V de 1 m de comprimento na extremidade de turbinas a vapor rotativas de alta velocidade tornou-se prático em 1991.

 

Tecnologia de forjamento de liga de titânio

 

No processamento térmico de ligas de titânio, a temperatura de aquecimento é muito importante. Quando a temperatura é mais baixa, a resistência à deformação é maior e é fácil produzir trincas e outros defeitos. Ao mesmo tempo, também depende muito da velocidade de deformação durante o processamento térmico. Equivalente ou superior, pode suprimir a queda na temperatura de forjamento durante o forjamento.

 

1. Tecnologia de forjamento de discos de motor

 

Tecnologia de forjamento de discos de motores Os discos utilizados em motores de aeronaves exigem alta resistência à fadiga e à fratura. Peças revestidas com liga de Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo são usadas na região de temperatura média de 700K. O método de processamento tradicional é o forjamento na região -, e sua estrutura é fase e grãos equiaxiais e estrutura bifásica acicular fina, e o valor de tenacidade à fratura é baixo. Para melhorar este ponto, foi desenvolvido um método de forjamento aquecido na zona.

 

O método de forjamento consiste em aquecer o forjamento acima da temperatura de transição de fase, o que causará a recristalização, de modo que a temperatura de forjamento e a deformação do processamento têm uma grande influência nas propriedades do material, e o reaquecimento durante o forjamento não é permitido interromper a deformação. Portanto, a temperatura e a deformação do forjamento devem ser estritamente controladas no forjamento. Para a liga Ti-6Al-2Sn-4Zr-Mo, a temperatura de processamento está na faixa de 1073~1323K e deve haver deformação de processamento suficiente. A estrutura do forjamento é toda em forma de agulha e o valor da resistência à fratura é melhorado.

 

2. Tecnologia de forjamento de lâmina de turbina

 

As pás da turbina são muito finas e a temperatura cai rapidamente durante o processo de forjamento, portanto o molde deve ser projetado com precisão. Agora, uma tecnologia está sendo desenvolvida para usar efetivamente a energia dos golpes para cima e para baixo para moldar a superfície da lâmina.

 

3. Tecnologia de fabricação de anéis

 

A carcaça do ventilador do motor e a carcaça do compressor usam elos rolantes de liga Ti-6Al-4V. Para produtos de liga de titânio com custos de material relativamente altos, reduzir a entrada de materiais é muito eficaz para reduzir custos. Geralmente, a tecnologia quase limpa (refere-se à tecnologia de conformação que pode ser usada como um componente mecânico após a conformação de uma peça, apenas uma pequena quantidade de processamento ou nenhum processamento é necessária), usando esta tecnologia, a quantidade de materiais irá ser reduzido em mais de 55%.

 

No processamento de anéis grossos, para evitar trincas, é necessário aplicar o máximo de força de compactação possível, devendo-se atentar para o controle da estrutura e a queda de temperatura dos anéis durante o processamento. Resumindo, a produção de peças forjadas de liga de titânio requer temperatura de processamento adequada e deformação adequada para obter peças forjadas de alta qualidade.

 

Por esta razão, no processo de fabricação do Forjamento de Titânio Grau 5, as características da liga de titânio devem ser totalmente utilizadas. Para obter peças forjadas de alta qualidade, a temperatura de forjamento e a deformação plástica devem ser adequadamente controladas durante a produção.