钛合金开坯锻造工艺要点及质量控制

duangong

一、工艺流程与技术参数
钛合金铸锭在锻造加工前需通过开坯锻造改善其微观组织。由于铸态组织晶粒粗大、塑性较差，锻造过程易产生开裂风险，需遵循以下工艺规范：
1. 温度控制
初始锻造温度选择β相变点以上150~250℃（950~1150℃区间）
晶粒细化后调整至α+β两相区上部（950~1000℃）
全程采用接触式测温仪实时监控
2. 变形控制初
始阶段：单次变形量5%-8%
中期阶段：逐步提升至20%-30%
终锻阶段：结合组织检测动态调整

二、关键操作规范
1. 锤击工艺
采用"轻-重-稳"三阶段锤击策略
初始轻击：频率＞40次/min，单次压下量＜15mm
重击阶段：液压锤能量利用率≥75%
终锻阶段：保压时间≤3s/次

2. 变形管理
实施多向锻造工艺（镦粗→拔长→镦粗循环）
累计变形量＞70%时进行中间退火每火次总变形量控制50%-80%

三、质量风险防控
1. 表面缺陷预防
采用石墨基高温润滑剂（涂层厚度0.2-0.5mm）
砧座预热温度≥300℃
棱角部位R角＞15mm

2. 组织控制
配置红外热成像系统，温差控制＜30℃
β晶粒尺寸≤500μm（金相检测标准）
每道次变形后水冷至800℃以下

3. 裂纹防控
设置应变速率敏感系数监控（m＞0.3）
超声波在线探伤频次≥2次/火次
边部折叠深度控制＜3mm

四、工装设备要求
优先选用数控径向锻造机
砧面宽高比1:1.2-1.5锻压机
刚度系数≥800kN/mm
配备快速换模系统（换型时间＜30min）

本工艺通过精确控制热力学参数与变形路径，可使钛合金铸态组织等轴化率提升至90%以上，有效避免宏观缺陷产生，满足航空级锻件技术要求。实际生产中需结合材料相变动力学特性进行动态工艺优化。

shensteel

介绍的比较详细，感谢分享