随着国民经济发展的需要,钛和钛合金的用量越来越多,钛制封头的成型是钛制容器制造中的关键技术。随着人们对钛材优异综合性能的认识,钛制容器在石油、化工、冶金等行业中的应用越来越广泛,这就要求有一个成熟的钛封头制造工艺。
2 封头形状及材料特性
我公司压制的钛封头规格为EHA3500×16/TA2,由于封头直径较大,热成型
在我公司80000KN油压机上进行。加热用炉为7.5×7×2.5M数控油炉,并配有加热曲线自动记录仪。
钛的化学性质活泼,与氧有很强的亲和力,甚至在室温下清洁的钛表面也会
迅速形成稳定而坚韧的钝化膜,因而钛及其合金都有良好的耐盐、氧化性酸以及无机酸腐蚀的能力。钛与氧的亲和力随着温度的升高而增加。钛的加工硬化较大,强度较大,韧性低,屈服强度较大,因此热冲压一定要控制好加热温度及表面的保护。
3 冲压工艺
3.1 加热条件
封头毛坯加热前及加热过程中,应始终保持清洁和无污染。燃油必须洁净、
低硫。为了便于控制温度，加热炉应有自动温控系统，加热火焰为中性焰。
3.2 加热温度
工业纯钛的加热温度不能过高，不能高于β相转变温度，若温度过高，气体污染、晶粒长大等情况严重，钛材的综合性能会被破坏。加热时间越长，氧化程度越厉害，因此在保证热透的情况下，应选择最短加热时间。最终确定加热温度800℃，终压温度不低于620℃。加热工艺如图：
温度
820℃±10℃
150℃/h
30min ≥620℃
≥250℃
时间
3.3 冲压过程
3.3.1装炉前修磨焊缝与母材齐平,毛坯两面用金属清洗剂清洗干净,毛坯两面涂防氧化涂料,涂料牌号为KBC-12。
3.3.2检查清理修磨φ3000、φ3200、φ3400、Ф3500模具,清理表面飞边,毛刺,修磨圆滑后涂上润滑油脂。并对模具进行预热。
3.3.3毛坯在油炉内垫高不低于300mm,火焰不得直接对着毛坯,火焰为中性火焰。
毛坯入炉后以每小时150℃的升温速度升温到800℃保温30分钟后出炉冲压,终压温度不低于620℃。
3.3.4先用φ3000上模冲压,再用φ3200、3400上模冲压,最后成型用φ3500模具成形。
4 成型后检验
封头成型后,表面质量良好,几何尺寸合格。对小R段进行100%PT检测,符合JB4730-94 I级合格。
5 结束语
(1) 经涂刷防氧化涂料及控制好加热温度可防止封头表面氧化。
(2) 分多次热成形可保证封头几何尺寸。