鈦合金材料具有抗蝕性能優異,密度小,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好的特點,由于TC4鈦合金的強度高,冷軋成形難度大,TC4鈦合金目前主要以鈦合金板,鈦合金棒、鈦合金管、鈦合金鍛件等。TC4鈦合金板的優良耐蝕性及良好的比強度,在航空、航天、汽車、造船、能源等行業具有廣泛的應用前景。
鈦合金板的超塑性成形方法大致可分為下列三種:(1)真空成形;(2)氣壓成形(吹塑成形);(3)模壓成形(偶合模成形)。前兩法是塑料(或玻璃)制品成形常用的方法。鈦板超塑性成形因屬于粘性或半粘性流動變形,所以可以利用低壓成形。氣壓成形還可同真空成形結合起來應用。
1、真空成形法
真空成形法又可分為兩種:凸模法與凹模法。
2、模壓成形法
采用偶合模。與普通壓型不同的是溫度高,模壓速度慢得多。
由于能耐鈦板超塑性溫度的金屬偶合模具制造困難,配合精度難以保證(特別對復雜形狀的模具),故鈦板超塑性成形少用。
3、氣壓成形法(吹塑成形法)
這是一種特殊的脹形工藝。
傳統的脹形工藝是用機械、液壓脹形或用爆炸脹形的方法實現的,使用的壓力與能量都比較高,并且由于材料塑性的限制,變形量一般都不太大。吹塑成形則是一種用低能、低壓可以獲得大變形量的成形,是—種與傳統工藝概念不同的板料成形技術。由于金屬在變形過程中是自由的,因此,幾乎全部動力都消耗在變形功上,摩擦損失很小(對于自由吹塑成形來說,則沒有摩擦損失),這與其它沖壓成形有著本質的區別。
吹塑成形可分為自由吹塑成形和模具吹塑成形兩類。模具吹塑成形的特點為半模成形,與真空成形類似之處,也分為凸模成形利凹模成形兩種;其不同之處是成形壓力可大于一個大氣壓,還對通過氣源系統對壓力進行調節,因而可以制造形狀復雜,曲率變化大的零件。
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