A 薄壁型材的生產(chǎn)工藝
a 坯料的準備
坯料的準備通常包括下列工序：切成定尺坯料、端面加工、倒棱、前端成形。坯料用車床機械加工到4級表面精度。坯料前端機械加工成圓錐形斜面或曲面倒角。為了減少坯料在擠壓筒中的冷卻，在坯料的后端應做一個環(huán)形凸緣（見圖4-44).

坯料直徑比擠壓筒直徑小5~10mm.曲面倒角半徑為5~10mm.坯料的長度L取決于需要的型材長度、允許的擠壓時間和擠壓壓余的大小，坯料長度一般不超過1.5D擠壓筒。
對于壓力機的不同直徑擠壓筒，所采用的壓余高度見表4-50.

b 坯料的加熱
擠壓前，坯料一般先在感應爐中加熱，然后在電爐中均熱。在加熱前，坯料表面涂上以下成分（質(zhì)量分數(shù)）的110號玻璃為基的泥漿：SiO237%、B2O38%、Na2O25%.泥漿可以防止坯料氧化，并可作為擠壓潤滑劑。
潤滑劑涂于預先除油、去塵的坯料表面。
涂有泥漿的坯料在空氣中干燥要不小于2h,然后再進行擠壓。合金坯料在擠壓前的加熱溫度范圍見表4-51.

C工具
擠壓薄壁型材應使用帶有平端面的3X2B8或ДИ22 鋼組合模（見圖4-45).先在yITY-3裝置上以等離子法對模具的工作表面涂敷一層厚度為0.1~0.15mm的鉬，然后再涂上厚度為0.35~0.5mm的二氧化鋯防熱涂層。模具工作帶的寬度應為3~8mm.由前端面到工作帶的圓角半徑為4~12mm.當擠壓厚度不等的型材時，要在斷面單元更厚的部位增大工作帶的寬度。為了保證擠壓的薄壁型材有更高的尺寸精度，要把組合模放于支承套（轉(zhuǎn)接器）中，它在擠壓過程中可防止模具某些部分的劈裂。

模孔尺寸按照生產(chǎn)厚壁型材時采用的方法計算。
d 擠壓過程
薄壁型材可在臥式水壓機上以工作行程20~100mm/s的速度來擠壓。
擠壓前，應預熱擠壓工具：擠壓墊和擠壓嘴子預熱到300~400℃;擠壓筒襯套預熱到400~480℃.模具不預熱。
確定擠壓速度時，應使工藝過程的時間不超過8~10s.如果擠壓工藝過程的時間較長，就會把模具加熱到回火溫度以上，并使其損壞。
擠出速度應限制在2~2.5m/s.當速度太高時，型材的表面質(zhì)量會急劇下降。延伸量通常采用50~100倍。
B 薄壁型材的定徑
雖然擠壓工藝過程已有很大改進，但是擠壓鈦合金薄壁型材時出現(xiàn)的最小公差范圍仍有0.5mm.當翼緣厚度為1.5~5mm時，這個范圍可定為總公差。所以，擠壓型材的翼緣越薄，型材翼緣厚度的相對公差就越大。
為了提高型材的幾何尺寸精度并改善其表面質(zhì)量，應進行定徑。型材的定徑可用三種基本方法來進行：拉拔、用脈沖負載壓力機加工、軋制。
a 拉拔定徑
拉拔在能平穩(wěn)地把速度由2~3m/min調(diào)節(jié)到12~15m/min的鏈式拉拔機上進行。工藝過程剛開始時的拉拔速度最小。拉拔可采用2~4個部分組成的組合拉模。拉拔應帶有金屬陶瓷硬質(zhì)合金模芯。獲得最佳結(jié)果的是BK15合金。模芯的標準如圖4-46所示。硬質(zhì)合金模芯應固定在可拆卸拉模模套上，模套是采用黃銅焊料釬焊法由y10、y12鋼制造的。
采用專用自動拉拔設備，不需要預先壓尖型材就可對其進行拉拔。自動拉拔設備的示意圖如圖4-47所示。
臨拉拔前，擠壓型材應進行蝕洗清除殘留的工藝潤滑劑，并局部去除氧化層。鈦合金的型材既可在預熱后進行拉拔，也可進行冷拉拔。預熱后拉拔時的道次壓下量及總壓下量要高得多，但是冷拉拔后的表面質(zhì)量卻好得多。所以，基本道次通常都在加熱后進行，只有壓下量很小的最后一個道次才進行冷拉拔。在拉拔前，鈦合金型材的合理加熱溫度范圍為：

合金                    OT4-1                    OT4                    BT5、BT20
t/℃                    550~600                 600~650                650~700

采用下列兩種成分（質(zhì)量分數(shù)）的潤滑劑均可獲得最佳的溫
拉拔結(jié)果：
（1)工業(yè)硼砂（TOCT8429-57)                             11%~15%
    KT-2石墨（TOCT4404-58)                               23%~27%
    滑石（TOCT879-52)                                         7%~8%
    OⅡ(TOCT8433-57)或OI10表面活化劑                 0.1%
    水                                                                    余量
（2)工業(yè)硼砂（TOCT8429-57)                                  11%~13%
    KT-2石墨（TOCT4404-58)                                    23%~27%
    微細滑石（BTYOП205-65)                                    5%~6%
    硫酸鎘（3CdSO4·8H20)(LIMTy2011-66)              10%~15%
    磺烷油（TOCT12389-66)-烷基汽油磺烷油             1%~2%
    水                                                                    余量
型材在加熱前涂抹潤滑劑，潤滑劑應以0.1~0.3mm的厚度涂于型材表面。為了改善潤滑劑的涂敷能力，應在裝有溫度達60～80℃熱水的槽池中將其預熱。有時為了改善潤滑劑對型材表面的黏附性，還可以用電接觸設備在0.5~1.5 min內(nèi)加熱到650~700℃的方法對型材進行預氧化。
型材的冷拉潤滑劑可采用ЭIIIB石墨膠體劑（TyMXII1447-59).型材上涂敷這種制劑后，應在室溫下干燥1~2h.擠壓型材的尺寸與規(guī)定的尺寸偏差往往是很大的。翼緣厚度的偏差可達±(0.3~0.4)mm,翼緣寬度的偏差可達±(1.5～2)mm.當拉拔這種型材時，其斷面各部分會發(fā)生不均勻的變形：一些翼緣劇烈收縮，另一些翼緣在附加拉應力的作用下則很少收縮和變形，或者根本就不發(fā)生收縮和變形。這可損失型材塑性的穩(wěn)定性，即在收縮的翼緣上形成波紋和在未收縮的翼緣上形成裂口。所以，型材的各拉拔道次均應考慮保證其斷面各部分不均勻變形最小的條件。
型材的不均勻拉拔變形值可用指數(shù)A=Fo/F來說明。式中，F(xiàn)0為型材各收縮部分的橫斷面面積；Fπp為型材斷面的總面積。指數(shù)A越小，變形的不均勻性就越大，道次拉拔量相應也就越小。鈦合金型材溫拉拔的最大道次延伸量為1.22%~1.25%,而冷拉拔的最大道次延伸量則為1.10%~1.12%.
坯料斷面尺寸的公差范圍越寬，成品型材斷面尺寸的公差范圍就越寬，制取型材所必需的多道次延伸量就應該越大。圖4-48所示為當型材翼緣厚度的公差范圍為0.3mm時，坯料翼緣厚度公差與總拉拔量范圍的關(guān)系，它可證明上述論點。

型材的拉拔定徑不但能提高其幾何尺寸的精度，而且能大大改善表面質(zhì)量，這在圖4-49中是很容易看出的。拉拔定徑后，型材的表面粗糙度可穩(wěn)定地符合5級粗糙度。
b 用脈沖負載壓力機定徑
這種工藝過程通常采用鍛壓機器制造，該設備是實驗科學研究所研制的IIIIH-315脈沖負載壓力機（見圖4-50).這種壓力機的作用原理是：當向柱塞1下提供工作液體時，柱塞就會上升，并將下面的活動壓模2向上移動，對處于活動壓模2和固定壓模3之間的部分型材進行定徑；然后，停止提供工作液體，活動壓模下降，型材的下一個部分進入模子，并重復這一循環(huán)。用能調(diào)節(jié)速度的專用拖動裝置使型材穿越壓模模塊。
型材的定徑既可在預熱后進行，也可在冷狀態(tài)下進行。為了進行熱定徑，在壓力機前安裝了能保證最高加熱溫度達900℃的電阻馬弗爐。

熱定徑模子用3X2B8鋼制造，并熱處理到HRC46~50的硬度；冷定徑模子用X12Φ1 鋼制造，并處理到HRC56~60的硬度。
當熱定徑時，3ЭЛПВ +(5%~10%～10%)石墨潤滑劑顯示出了最佳的結(jié)果；當冷定徑時，ЭIIB膏劑顯示出了最佳的結(jié)果。
OT4、OT4-1合金的最佳熱定徑溫度為550~700℃;BT20的最佳熱定徑溫度為600~700℃.工具應預熱到不低于250~300℃的溫度。
道次極限變形量為：
合金                       OT4                      OT4-1                 BT20
極限變形量／％
熱定徑                    35~40                    35~40                 20~25
冷定徑                    55~60                    70                     45~50
列舉的數(shù)值大約為所達到的拉拔定徑值的2.5~3倍。這可顯著增加擠壓坯料的翼緣厚度，并從根本上減少定徑型材的絕對厚度不均勻性和相對厚度不均勻性。當型材翼緣厚度為1.5~2.5mm時，用脈沖負載壓力機定徑可穩(wěn)定保證±0.10mm的公差。
此外，由于采用了很大的局部變形量，用脈沖負載壓力機定徑可顯著改善擠壓型材的表面質(zhì)量，并使粗糙度穩(wěn)定地符合6級水平。
c 軋制定徑
拉拔和脈沖負載壓力機定徑有一個共同的缺點，即生產(chǎn)率低。軋制定徑時的加工速度，在工藝上沒有限制，只是加熱設備的生產(chǎn)率限制了加工速度的提高。當軋制時，不存在金屬的夾頭殘料，而拉拔或用脈沖負載壓力機定徑時的殘料則達3%~4%.此外，當建造好剛度較高的軋制制作后，軋制定徑又增加了一些附加優(yōu)點，即可獲得更高的壓下量和提高定徑型材的幾何尺寸精度。
軋制定徑的缺點是，由一種規(guī)格的定徑改為另一個品種規(guī)格的定徑時，占用的時間較多，工具的制造很復雜，工作量比較大，設備的價格更加昂貴。
所以，在大批量型材加工中，采用軋制定徑是最合理的，在這種條件下更換工具和調(diào)整工具占用的時間比主要工序的時間短得多。
目前，軋制定徑使用兩輥定徑機和可換輥箱的多輥定徑機。第一種類型的定徑機可用于外形較簡單的型材（角材、Z形型材、球狀扁材）定徑；第二種類型的定徑機可用于外形較復雜型材（T字材、工字材、十字材等）的定徑。
擠壓型材的軋制定徑準備工藝和對其表面質(zhì)量、幾何尺寸提出的要求，與用脈沖負載壓力機定徑的工藝和要求實際上相似。其主要區(qū)別只是咬入條件決定的定徑余量不同，即用兩輥定徑機軋制時，型材翼緣厚度的壓下量不超過50%;用可換輥箱的多輥定徑機軋制時，型材翼緣厚度的壓下量不超過35%.
擠壓坯料翼緣厚度的波動范圍較大，因此是在變形很不均勻的條件下進行軋制。在此情況下，橫向變形量很大，造成強烈壓下翼緣寬展，弱壓下翼緣拔長。
軋制定徑同脈沖負載壓力機定徑一樣，都采用以ЭIIIB膠石墨劑為基的工藝潤滑劑，潤滑劑中還必須加入可提高其熱穩(wěn)定性的添加劑。
軋制型材合金坯料的加熱溫度為：
合金           OT4、OT4-1             BT5、BT20、BT22
t/℃           550~700                650~800
軋制速度為45~90m/min.
軋制定徑可大大提高薄壁型材的質(zhì)量。例如，當擠壓坯料的表面粗糙度處于3~4級的水平時，軋制后的表面質(zhì)量則穩(wěn)定地符合6級水平，軋制后，型材翼緣厚度的公差不超過0.2mm.
C 薄壁型材的矯直
對鈦合金薄壁型材矯直機的基本要求是能直接在矯直線上，即在矯直機的鉗口中進行接觸加熱。這可保證型材在矯直過程中有最少的冷卻率，并減少矯直變形的不均勻性。50t矯直機可以滿足上述要求，其技術(shù)性能為：
最大拉力／t                                          50
前夾頭的最大行程／mm                               1500
被拉型材的長度／mm                                 1500~8500
前夾頭在工作行程的移動速度／mm·s-'                   5~25
前夾頭在型材松弛時的偏轉(zhuǎn)角／（°)                      ±180

億沐鑫新材料公司產(chǎn)品分類：鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標準件、鈦加工件