Коляпки с сплава с сплава больших диаметров

Коляпки с сплава с сплава больших диаметров

Производство процесса алюминиевого сплава с крупным диаметром колец в основном включает в себя подготовку сырья, плавление и литья, ковкость, термообработку, точность обработки и проверку. Среди них ковкость является ключевым шагом в приготовлении алюминиевых колец с сплава с большим диаметром, обычно выполняемых свободной ковкой или ковкой. Во время процесса ковки необходимо строго контролировать параметры, такие как температура ковки, коорствование и скорость котенка, чтобы обеспечить точность размерных и механические свойства ковкого кольца. В то же время требуется термическая обработка для регулировки механических свойств и пластичности материала, а точная обработка выполняется для удовлетворения требований конечного размера и формы.

1. Обзор материала и производственный процесс

 

Коляпные кольца с алюминиевым сплавом большого диаметра представляют собой необходимые высокопроизводительные структурные компоненты в современной промышленности, широко используемые в полях, требующих строгих требований для прочности, прочности, надежности, устойчивости размерных и легких. Эти кольца обычно изготавливаются из различных сортов алюминиевых сплавов с помощью точных процессов ковки, размеры от сотен миллиметров до нескольких метров и соответственно увеличивают толщину и высоту стенки. Коляска придает превосходные механические свойства, очень плотную внутреннюю структуру и оптимизированный поток зерна вдоль окружности кольца, что обеспечивает превосходную производительность в экстремальных условиях эксплуатации.

Общие алюминиевые сплавы:

Высокопрочная серия (например, 2024, 7075, 7050): В основном используется в аэрокосмической, военной и других областях с крайним соотношением силы к весу.

Устойчивая к коррозии\/сварки (например, 5083, 5A06): Широко применяется в морской технике, криогенных резервуарах для хранения, сосудах под давлением и в других областях, требующих высокой коррозионной устойчивости, сварки и криогенной вязкости.

Общая структурная серия (например, 6061, 6082): Подходит для общих инженерных конструкций, балансировки прочности, оборудования и стоимости.

Премиум процесс заготовки для колец большого диаметра: Производство ковцов алюминиевых сплавов с сплава больших диаметров является технологическим процессом, занимающимися технологией и оборудованием, с особым акцентом на внутреннее качество и микроструктурное однородность:

Приготовление таяния и слитка:

Выбираются первичные алюминиевые и легирующие элементы.

Усовершенствованные технологии плавления, переработки, фильтрации и дегазации (например, SNIF, вакуумного дегазаза, электромагнитного перемешивания) используются для обеспечения сверхвысокой чистоты расплава, минимизации включений и содержания газа.

Большие системы литья с прямым холодильником (DC) используются для производства большого диаметра с помощью стабильных размеров и равномерной внутренней структуры, отвечающих требованиям для последующих крупномасштабных ковцов.

Лечение гомогенизациин:

Крупные слитки проходят длительную продолжительность (обычно десятки часов), многоэтапное лечение гомогенизации, чтобы устранить макросегрегацию, обеспечить более равномерное распределение легитивных элементов и повысить пластичность слитков, подготовить их к последующему кощу.

Подготовка и проверка заготовки:

Кондиционирование поверхности слитка (скальпирование или фрезерование) для удаления дефектов поверхности.

Строгая 100% ультразвуковая проверка проводится для обеспечения того, чтобы слиток был свободен от любых внутренних дефектов, которые могут повлиять на качество формирования и конечную производительность продукта (например, трещины, пористость, большие включения).

Предварительное нагревание: слизи или преформ равномерно нагревается до точного диапазона температуры ковки, чтобы обеспечить оптимальную пластичность и равномерную деформацию во время формирования.

Кованая последовательность:

Расстраивающий и предварительно проживающий: Слиток подвергается многонаправленным, множественным операциям расстройства и рисования на больших гидравлических прессах, чтобы разрушить конструкцию AS, устранить большие зерна и сформировать подходящую форму преформы (например, диск или блины).

Пирсинг: Центральное отверстие образуется на прессе путем удара или расширяя материал над оправкой, создавая предварительную структуру кольца. Этот процесс дополнительно уступает материал и уточняет микроструктуру.

Кольцевая катящая формация: Это важно для формирования колец большого диаметра. На больших вертикальных или горизонтальных кольцевых машинах непрерывное радиальное и осевое сжатие наносится на преформу кольца с помощью основного рулона и рулона оправки, постоянно увеличивая диаметр кольца, одновременно уменьшая его стенку и высоту. Кольцо прокатывается значительная пластическая деформация, сильно выравнивая поток зерна вдоль окружности кольца, значительно улучшая окружные механические свойства и еще больше усиливая плотность материала.

Die Forging Finish (необязательно): Для колец с более сложными формами или чрезвычайно высокими требованиями точности, окончательная форма может быть выполнена на крупных кодебных прессах для достижения точных геометрических размеров и хорошей поверхности.

Термическая обработка:

В зависимости от требований к классу сплава и окончательной производительности, обработка растворов, заката и лечения старения (для обработанных тепловых сплавами) или стабилизационная обработка (для сплава, не обработанных нагреванием). Процессы термической обработки имеют решающее значение для микроструктурной однородности и контроля напряжений колец большого диаметра, что, возможно, требуя специальных методов охлаждения и методов гашения для обеспечения равномерного охлаждения и уменьшения остаточного напряжения.

Отделка и осмотр:

Разграбление, выпрямление, осмотр размеров, проверки качества поверхности и т. Д.

Наконец, выполняется комплексное неразрушающее тестирование (например, ультразвуковое, пенетрант, вихревое ток), чтобы обеспечить внутреннее качество продукта и качество поверхности в полной мере соответствовать стандартам и требованиям клиентов.

 

 

2. Механические свойства ковкого алюминиевого сплава большого диаметра

 

Механические свойства алюминиевых сплавов сплавных колец большого диаметра зависят от выбранного сорта сплава, термообработки и оптимизации процесса ковки. Как правило, поддельные кольца предлагают следующие преимущества:

 

Тип свойства

Описание производительности

Воплощено в форме преимущества

Высокая сила и прочность

Значительно выше, чем сопоставимые отливки или тарелки, уравновешивание силы и пластичности

Уточнение зерна, плотная микроструктура, устранение дефектов AS-CAST

Отличная усталостная производительность

Более длительный срок службы при циклической нагрузке

Оптимизированный поток зерна, уменьшенные сайты инициации трещин усталости

Хорошая стойкость перелома

Сильная устойчивость к распространению трещин, повышение безопасности конструкции

Плотная микроструктура, тонкие зерна, равномерное распределение осадков

Надежная коррозионная стойкость к напряжению

Особенно с оптимизированными обработками, эффективно защищается

Благоприятное направление потока зерна, контролируемое остаточное напряжение, оптимизированные осадки

Высокая степень анизотропии

Оптимальные свойства вдоль окружного (тангенциального) направления, вторичное в радиальных и осевых направлениях

Кольцо, катаясь сильно выравнивает поток зерна вдоль окружности кольца

Криогенная производительность

Сплавы серии 5xxx даже показывают улучшенную силу и прочность при чрезвычайно низких температурах

Характеристики сплава и плотная, равномерная кованая микроструктура

 

Типичный диапазон производительности (в зависимости от сплава и характера):

Ultimate Trensile Sitch: 270 MPA - 600 MPA

Сила доходности (0. 2%): 120 МПа - 550 MPA

Удлинение: 7% - 25%

Твердость: 60 hb - 180 hb

Сила усталости: 100 МПа - 200 MPA

Прочность перелома (k1c): 20 mpa√m - 45 mpa√m

 

 

3. Микроструктурные характеристики

 

Микроструктура ковцов алюминиевых сплавов с сплава больших диаметров является фундаментальной гарантией их превосходных макроскопических свойств:

Ключевые микроструктурные особенности:

Зерновая структура и поток зерна:

После ковки, особенно кольцевого катания, грубые зерна, как разбиты, разбиваются и переориентируются, образуя мелкие, эквиасиасированные перекристаллизованные зерна и\/или удлиненные не-переугодные зерна, совместимые с основным направлением деформации.

Поток зерна является уникальной характеристикой покрасений, ссылаясь на волокнистую структуру, образованную внутренними металлическими зернами во время пластической деформации вдоль контура и направления напряжения. В коровьих кольцах большого диаметра поток зерна равномерно распределяется вдоль окружности кольца, обеспечивая превосходную прочность на окружности, устойчивость к усталости и прочность.

Диспсероиды, образованные легирующими элементами (например, ALMNCR), эффективно ингибируют рост зерна и перекристаллизацию, поддерживая уточнение зерна.

Устранение высокой плотности и дефектов:

Огромное давление, применяемое во время процесса ковки, полностью закрывает внутренние дефекты, такие как пористость, усадка и газовые карманы, которые могут возникнуть во время литья, значительно улучшая плотность материала.

Уменьшает неметаллические включения и макросегрегацию, что приводит к более равномерной микроструктуре.

Укрепление фазы распределения:

Точный контроль над процессами термической обработки обеспечивает равномерное и тонкое осаждение и распределение фаз укрепления (например, Mg₂al₃ в серии 5xxx или Al₂cumg, Mgzn₂ в серии 2xxx\/7xxx в пределах зерна и на границах зерна, максимизируя потенциал укрепления сплава.

Морфология и распределение осадков на границах зерна также строго контролируются для оптимизации сопротивления трещин в коррозии.

 

 

4. Размерные спецификации и допуска

 

Диапазон размеров алюминиевых сплавных колец с большими диаметрами очень широкий и может быть изготовлен в соответствии с конкретными требованиями клиента.

 

Параметр

Типичный производственный ассортимент

Коммерческая терпимость (как и)

Толерантность точности (обработана)

Метод испытаний

Внешний диаметр

500 мм - 8000+ мм

± 1. 0% или ± 5 мм (в зависимости от того, что больше)

± {{0}}. 1 мм до ± 0,5 мм

КИМ

Внутренний диаметр

400 мм - 7900+ мм

± 1. 0% или ± 5 мм (в зависимости от того, что больше)

± {{0}}. 1 мм до ± 0,5 мм

КИМ

Толщина стены

50 мм - 1000+ мм

± 5% или ± 5 мм (в зависимости от того, что больше)

± {{0}}. 1 мм до ± 0,5 мм

КИМ

Высота

50 мм - 1500+ мм

± 5% или ± 5 мм (в зависимости от того, что больше)

± {{0}}. 1 мм до ± 0,5 мм

КИМ

Плоскостность

N/A

0. 5 мм\/метр диаметр

0. 1 мм\/метр диаметр

Значение плоскостности\/CMM

Концентричность

N/A

0. 5 мм

0. 1 мм

Концентричность\/CMM

Шероховатость поверхности

N/A

RA 6. 3 - 12. 5 мкм

Ra 0. 8 - 3. 2 мкм

Профилометр

 

Возможность настройки:

Кованые кольца на заказ с различными размерами, формами (например, некруглыми, коническими) и требованиями к допускам могут быть произведены в соответствии с подробными чертежами клиентов и техническими спецификациями.

Обычно предлагается в условиях грубой обработки или отделки, чтобы снизить затраты на обработку клиентов и время.

 

 

5. Demper Devices и варианты термической обработки

 

Коляпные кольца с алюминиевым сплавом большого диаметра могут поставляться с различными характеристиками термической обработки в зависимости от их типа сплава и окончательных требований к применению.

 

Температура кода

Описание процесса

Применимо к

Ключевые характеристики

O

Полностью отожжен, смягчен

Все алюминиевые сплавы

Максимальная пластичность, самая низкая прочность, легко для холодной работы

H112

Только сплющено после ковки

5xxx series

Сохраняет кованую микроструктуру и остаточное напряжение, умеренная прочность, хорошая коррозионная стойкость

H321/H116

Стабилизирован после ковки

5xxx series

Отличная коррозия стресса и устойчивость к отшелушиванию, более высокая сила, чем H112

T6

Раствор тепло обработан, затем искусственно выдержанный

2xxx, 6xxx, 7xxx series

Высокая сила, высокая твердость

T73/T74

Раствор тепло, обработанный, затем переупорядился

7xxx series

Немного ниже прочности, чем T6, но превосходная коррозия стресса и устойчивость к отшелушиванию

T76

Раствор тепло, обработанный, затем специально выдержанный

7xxx series

Хорошие общие свойства, устойчивость к высокой стрессной коррозии

 

Руководство по выбору температуры:

Требования к силе: T6 Demper из серии 7xxx предлагает самую высокую прочность, но его чувствительность SCC должна быть рассмотрена.

Коррозионная стойкость: 5xxx series (H116\/H321) и 7xxx series T73\/T74.

Сварка: 5xxx и 6xxx серии сплавы имеют отличную сварку. Обычная сварка слияния обычно не рекомендуется для серии 2xxx и 7xxx.

Сервисная среда: Конкретные требования к морской среде, криогенной среде, сосудам давления и т. Д.

 

 

6. Характеристики обработки и изготовления

 

Обработка ковцов алюминиевого сплава большого диаметра обычно требует больших машин высококачественных инструментов и специализированных стратегий обработки.

 

Операция

Материал инструмента

Рекомендуемый диапазон параметров

Комментарии

Поворот

Карбид, PCD

Высокая скорость резки, средняя подача

Большой диаметр требует мощных машин, хорошая эвакуация чипа

Фрезерование

Карбид, HSS

Высокая скорость резки, средняя подача

Износ инструмента и управление чипами имеют решающее значение

Бурение

Карбид, оловянный покрыт

Средняя скорость резки, средняя подача

Требует хорошего охлаждения и эвакуации чипов, избегайте обертывания чипа при буровой бите

Сварка

Миг\/Тиг

Провод заполнителя и защитный газ, выбранные на основе сплава.

5xxx и 6xxx series weld weld weld, 2xxx\/7xxx series нуждаются в специальных процессах

Холодный работа

O Demper

Изгибание, операции на категории возможны, но ограничены

Кованые (F) или тепло, обработанные (T\/H) Уэтары имеют более низкую пластичность

 

Производственное руководство:

Механизм: Алюминиевые сплавы, как правило, имеют хорошую механизм, но липкость и обертывание чипа являются общими проблемами. Необходимы острые инструменты с большими граблями, высокими углами спирали, в сочетании с эффективными охлаждающими смазками и хорошими системами эвакуации чипа.

Остаточное управление стрессом: Большой разбивание подвержены значительным остаточным напряжениям во время гашения и обработки, что может привести к искажению. Можно использовать методы снятия стресса, такие как растяжение (TXX51), сжатие или вибрационное напряжение.

Поверхностная обработка: Анодирование, покраска или конверсионное покрытие может применяться в зависимости от среды обслуживания и эстетических требований.

 

 

7. Системы коррозионной сопротивления и защиты

 

Коррозионная стойкость колец с сплава с сплава больших диаметров является ключевым преимуществом для их применения в суровых условиях.

 

Серия сплавов

Типичная производительность коррозии

Тип коррозии

2xxx series

Справедливая атмосферная коррозия, подверженная ячеек

Чувствительный к межранальной коррозии, крепок с напряжением (SCC)

5xxx series

Отличная атмосферная и морская коррозия, отличная стойкость на ямках

Может чувствиться к долгосрочному высокотемпературному использованию, что приведет к SCC

6xxx series

Хорошая атмосферная коррозия, небольшая ямка

Низкая восприимчивость SCC

7xxx series

Хорошая атмосферная коррозия, но чувствительная к коррозии SCC и отшелушиванию (T6)

Межгранулярная коррозия, SCC, Коррозия отшелушивания (высокая прочность)

 

Системы защиты:

Выбор сплава и температуры: Выберите сплавы сплавов и характеристики термообработки с изначально превосходной коррозионной устойчивостью (например, серия 5xxx h116\/H321 или 7xxx series T73\/T74).

Поверхностная обработка:

Анодирование: Наиболее распространенный метод защиты, образующий жесткую, плотную оксидную пленку, которая усиливает коррозию и износ.

Химические преобразования покрытия: Служить отличными грунтовками для краски или клея, обеспечивая базовую защиту.

Системы рисования\/покрытия: Высокопроизводительные эпоксидные праймеры и полиуретановые верхние годы обеспечивают долгосрочную защиту в морской и промышленной среде.

Соображения дизайна: Избегайте участков захвата воды и расщелины коррозии; Примените гальваническую изоляцию при контакте с разнородными металлами.

 

 

8. Физические свойства для инженерного дизайна

 

Свойство

Типичное значение

Рассмотрение дизайна

Плотность

2. 66 - 2. 85 г\/см сегодня

Легкий дизайн, центр управления гравитацией

Диапазон плавления

500 - 650 степень

Термообработка и окно сварки

Теплопроводность

110 - 200 W/m·K

Тепловое управление, дизайн рассеяния тепла

Электрическая проводимость

30 - 55% IACS

Электрическая проводимость в электрических применениях

Удельное тепло

860 - 900 j\/кг · k

Расчеты тепловой массы и теплоемкость

Тепловое расширение (CTE)

22 - 24 ×10⁻⁶/K

Размерные изменения из -за изменений температуры

Модуль Янга

70 - 75 gpa

Расчеты отклонения и жесткости

Соотношение Пуассона

0.33

Параметр структурного анализа

Демпфирующая способность

Умеренный

Управление вибрацией и шумом

 

Соображения дизайна:

Легкий вес: Низкая плотность алюминиевых сплавов позволяет кольцам большого диаметра для достижения значительного снижения веса, предлагая существенные экономические и эффективные выгоды в аэрокосмической, железнодорожной транспорте и морских применениях.

Диапазон рабочей температуры: Должен быть определен на основе типа сплава и среды применения, избегая долгосрочного обслуживания при высоких температурах, что может привести к снижению производительности.

Прочность и баланс жесткости: Благодаря разумной конструкции секции и выборе сплава, обеспечить достаточную жесткость для предотвращения чрезмерной деформации при удовлетворении требований к прочтке.

Экологическая адаптивность: Рассмотрим такие факторы, как коррозионность, диапазон температуры, вибрация и ударные нагрузки рабочей среды.

 

 

9. обеспечение качества и тестирование

 

Контроль качества для ковцов алюминиевых сплавов с сплава больших диаметров чрезвычайно строги, охватывая каждую стадию от сырья до доставки готового продукта.

Стандартные процедуры тестирования:

Сертификация сырья: Прослеживаемость слитков, проверка химического состава, тепло, дата производства и т. Д.

Контроль качества таяния и слитка: Элементный анализ онлайн, измерение содержания водорода, мониторинг эффективности фильтра, ультразвуковое обнаружение недостатка.

Мониторинг процесса подготовки: Мониторинг профилей температуры в реальном времени, количества деформации, давление, состояние и т. Д.

Мониторинг процессов термообработки: Температура печи Разнообразие, время, скорость охлаждения, температура погашения среда и т. Д.

Проверка размерной и геометрической точности: Комплексная проверка внешних и внутренних диаметров, толщины стенки, высоты, плоскостности, концентричности и т. Д., Используя высокие координатные измерительные машины (CMMS), лазерные сканеры и т. Д.

Механическое тестирование свойства:

Выборка: Образцы взяты из критических местоположений (обычно окружные и радиальные направления кольца) в соответствии с измерениями ковки и стандартными требованиями для тестирования.

Тесты: Растяжение (UTS, YS, EL), твердость, ударная силость, усталость, прочность перелома, растрескивание коррозии стресса (SCC).

Неразрушающее тестирование (NDT):

Ультразвуковое тестирование: 100% объемный осмотр всего кольца, наиболее эффективный метод обнаружения внутренних дефектов (например, включения, пористость, трещины, межранальная коррозия), часто требуемые для соответствия аэрокосмическим стандартам (например, AMS 2630 класс AA).

Пенетрантное испытание: Обнаружает поверхностные и ближние дефекты.

Эк вихревое тестирование: Обнаружает поверхностные и ближние дефекты, особенно для проводящих материалов.

Рентгенографическое тестирование (RT): Используется для внутренней повторной проверки дефектов в конкретных критических областях.

Микроструктурный анализ: Металлографическое обследование для оценки размера зерна, потока зерна, степени рекристаллизации, распределения осадков, типов дефектов и т. Д.

Измерение шероховатости поверхности.

Стандарты и сертификаты:

Соответствует ASTM B247, AMS (спецификации аэрокосмического материала), EN (европейские стандарты), GB\/T (китайские национальные стандарты) и т. Д.

Сертификаты системы качества: ISO 9001, AS9100 (Aerospace).

EN 10204 Тип 3.1 или 3.2 Отчеты о тестировании материалов могут быть предоставлены, и сторонняя сертификация может быть организована по запросу клиента.

 

 

10. Приложения и соображения дизайна

 

Коляски с алюминиевым сплавом большого диаметра играют решающую роль в различных высокотехнологичных и тяжелых секторах промышленности из-за их превосходной общей работы.

Основные области применения:

Аэрокосмическая: Корпуса самолетов двигателя, кольца-компоненты турбин, кольца с нагрузкой на шасси, ракетный топливный бак, соединяющий кольца, космические конструкционные кольца и т. Д.

Энергетическая промышленность: Кольца оборудования для ядерной электростанции, фланки основных валов ветряных турбин, фланки с большими сосудами, кольца водородного топлива и т. Д.

Морская и оффшорная инженерия: Структурные кольца-кольца крупного корабли, критические кольца поддержки для оффшорных буровых платформ, подключаемые кольца корпуса для глубоководных погружений, кольца с носителями СПГ и т. Д.

Железнодорожный транспорт: Высокоскоростное соединение поездов, соединительные кольца, критические коричневые кольца, кольца торможения с большими поездами и т. Д.

Военный: Большие артиллерийские крепления оружия, бронированные кольца с погрузчиком автомобиля, кольца ракетных пусковых изделий и т. Д.

Тяжелая техника: Большие гонки подшипника, заготовки для передач, основные кольца для туннельных скучных машин и т. Д.

Преимущества дизайна:

Легкий вес: Низкая плотность алюминиевых сплавов в сочетании с процессом ковки обеспечивает значительное снижение веса больших структурных компонентов, повышение эффективности и снижение эксплуатационных затрат.

Высокая надежность и безопасность: Высокая прочность, высокая вязкость, превосходная устойчивость к усталости и плотная внутренняя микроструктура, обеспечиваемая путем подготовки к созданию подготовки, обеспечивают долгосрочную достоверность компонентов под экстремальными нагрузками и сложными средами.

Размерная стабильность: После строгой термической обработки и снятия стресса кольца большого диаметра демонстрируют хорошую стабильность размеров во время последующей обработки и долгосрочного обслуживания.

Коррозионная стойкость: В частности, сплавы серии 5xxx демонстрируют превосходную коррозионную стойкость в морской и промышленной среде.

Гибкость дизайна: Различные сложные и требовательные требования к проектированию могут быть удовлетворены, выбирая различные сплавы, характеристики термообработки и индивидуальные процессы ковки.

Ограничения дизайна:

Расходы: Производство кованых колец большого диаметра требует дорогого специализированного оборудования и сложных процессов, что приводит к более высоким начальным затратам.

Чувствительность к температуре: Некоторые высокопрочные алюминиевые сплавы могут испытывать деградацию производительности в долгосрочных высокотемпературных средах, что требует рассмотрения ограничений рабочей температуры.

Сварка: Некоторые высокопрочные сплавы имеют плохую сварку, которая может потребовать специальных методов сварки или дизайна, чтобы избежать сварки.

Остаточный стресс: Процесс гашения для большого размера может создать значительные остаточные напряжения, требующие соответствующего обработки стресса.

Экономические соображения и устойчивости:

Значение жизненного цикла: Несмотря на то, что первоначальные инвестиции высоки, превосходная производительность и длительная продолжительность жизни кованых колец снижают затраты на обслуживание и замену, что в долгосрочной перспективе предлагает более высокую экономическую стоимость.

Использование материалов: Коляска-это процесс формы вблизи сети, эффективно уменьшая отходы сырья по сравнению с традиционной обработкой.

Экологическое дружелюбие: Алюминиевые сплавы являются полностью переработанными материалами, соответствующими зеленым принципам производства; Легкий продукт также способствует снижению потребления энергии и выбросов углерода конечных продуктов.

горячая этикетка : Кольцо с сплава алюминиевого сплава с большим диаметром, Китай, алюминиевый сплав с сплава, поставщики, поставщики, поставщики, поставщики, фабрика, Нетоксичная алюминиевая пластина, Структурная колоночная алюминиевая ковка, Пожарная алюминиевая пластина, Рычая алюминиевая ковка, алюминиевая бар для проектов DIY, Гибкая алюминиевая пластина

Отправить запрос

(0/10)

clearall