
โลหะผสมอลูมิเนียมขนาดใหญ่ตาย
ในอุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์อัลลอยอลูมิเนียมขนาดใหญ่ที่มีการปลอมแปลงมีบทบาทสำคัญเนื่องจากคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมลักษณะที่มีน้ำหนักเบาและความต้านทานการกัดกร่อน . การตีพิมพ์เหล่านี้เกิดขึ้นจากกระบวนการที่เรียกว่า ข้อได้เปรียบเหนือวัสดุอื่น ๆ ที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมพลังงานและไฟฟ้า . พวกมันมีน้ำหนักเบาแข็งแรงทนทานต่อการกัดกร่อนและมีการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม . คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงใบมีดกังหัน
1. ภาพรวมวัสดุและกระบวนการผลิต
โลหะผสมอลูมิเนียมขนาดใหญ่ที่ถูกตีบขึ้นไปเป็นจุดสุดยอดของการผลิตที่ทันสมัยในการบรรลุการรวมรูปทรงเรขาคณิตที่มีน้ำหนักเบามีความแข็งแรงสูงและมีความซับซ้อนสูงและการรวมรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน {. ผ่านกระบวนการปลอมแปลงแบบตาย โครงสร้างจุลภาค . การฟอกหนังเหล่านี้มักจะมีโครงสร้างภายในที่หนาแน่น, ธัญพืชที่ได้รับการกลั่นและสายการไหลของเม็ดต่อเนื่องซึ่งสอดคล้องกับรูปร่างของชิ้นส่วนที่ไม่มีใครเทียบได้โดยการหล่อหรือแผ่นหนา ทางทะเล, เครื่องจักรก่อสร้าง, พลังงาน, และเครื่องจักรทั่วไป, ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักสำหรับการบรรลุโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาและเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์และความน่าเชื่อถือ .
ซีรี่ส์อัลลอยด์หลัก (ตัวอย่างของเกรดทั่วไป):
ซีรีย์ 2xxx (Al-Cu Alloys): e . g ., 2014, 2024, 2017, 2618. โดดเด่นด้วยความแข็งแรงสูงและความเหนียวดี; เกรดบางอย่างเช่น 2618 ดำเนินการอย่างยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง . ใช้เป็นหลักสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างการบินและอวกาศและชิ้นส่วนเครื่องยนต์ .}
ซีรี่ส์ 6xxx (อัล-MG-Si): e . g ., 6061, 6082. โดดเด่นด้วยการต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมความสามารถในการเชื่อมที่ดีและความแข็งแรงปานกลาง . ใช้กันอย่างแพร่หลายในการขนส่งโครงสร้างสถาปัตยกรรมและเครื่องจักรทั่วไป
ซีรีย์ 7xxx (Al-Zn-Mg-Cu Alloys): e . g ., 7075, 7050, 7049. โดดเด่นด้วยความแข็งแรงสูงมากพวกเขาเป็นซีรีย์ที่แข็งแกร่งที่สุดในหมู่อัลลอยอลูมิเนียม . ที่ใช้เป็นหลัก
วัสดุฐาน:
อลูมิเนียม (อัล): สมดุล
สิ่งสกปรกที่ควบคุม:
เนื้อหาเจือจางของเหล็ก (Fe), ซิลิคอน (SI), ฯลฯ . ถูกควบคุมอย่างเคร่งครัดตามเกรดอัลลอยด์และข้อกำหนดของแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและความบริสุทธิ์ที่ดีที่สุด .}
กระบวนการผลิต (กระบวนการทั่วไปสำหรับการตีโต้การตายขนาดใหญ่): กระบวนการผลิตสำหรับอลูมิเนียมอัลลอยด์ขนาดใหญ่ที่มีความซับซ้อนและแม่นยำมากซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนที่สำคัญแต่ละขั้น
การเตรียมวัตถุดิบและแท่งขนาดใหญ่:
แท่งขนาดใหญ่เกรดอัลลอยด์ที่มีคุณภาพสูงได้รับการคัดเลือกเป็นการปลอมแปลงบิลเล็ต . การผลิตแบบ ingot ต้องใช้เทคนิคการหล่อขั้นสูง (e {. g ., การหล่อแบบกึ่งต่อเนื่อง ความสม่ำเสมอของโครงสร้างจุลภาคเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง .
Ingots จะต้องผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีที่ครอบคลุมและการตรวจสอบอัลตราโซนิกที่มีความแม่นยำสูงเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพโลหะเป็นไปตามมาตรฐานสูงสุด .
pre-forging Multi-pass (ทำให้เสียและวาด):
โดยทั่วไปแล้วกราฟขนาดใหญ่จะได้รับ pre-forging หลายครั้งรวมถึงการทำให้อารมณ์เสียและการวาดเพื่อทำลายเมล็ดที่มีลักษณะหยาบ, การปรับแต่งธัญพืช, กำจัดความพรุนภายในและการแยก macroscopic, ก่อตัวเป็นโครงสร้างที่มีความละเอียดและการไหลของเม็ดอย่างต่อเนื่อง {{4}
Forging ล่วงหน้าจะดำเนินการบนไฮดรอลิกขนาดใหญ่หรือเครื่องกดน้ำมันด้วยการควบคุมอุณหภูมิการเสียรูปจำนวนและความเร็วที่แม่นยำ .}
การตัด:
บิลเล็ตถูกตัดอย่างแม่นยำ e . g . โดยการเลื่อยหรือการตัดตามขนาดที่ถูกบังคับล่วงหน้าและข้อกำหนดการปลอมขั้นสุดท้าย .}
ความร้อน:
บิลเล็ตขนาดใหญ่นั้นมีความร้อนและช้าในเตาหลอมขนาดใหญ่เพื่อให้แน่ใจว่าการเจาะความร้อนอย่างละเอียด . เกรดอัลลอยอลูมิเนียมที่แตกต่างกันมีหน้าต่างอุณหภูมิการปลอมแปลงที่เฉพาะเจาะจงต้องมีการควบคุมอุณหภูมิความร้อนอย่างเข้มงวด
การก่อตัวปลอมขนาดใหญ่:
ในวันที่ 10, 000- ตันหรือแม้กระทั่งการกดไฮดรอลิกขนาดใหญ่หลายหมื่นตันหรือการปลอมแปลงค้อนบิลเล็ตอุ่นจะถูกวางไว้ในการตายที่ออกแบบไว้ล่วงหน้า . การขึ้นรูปพลาสติกเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว (e . g ., การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ) เพื่อทำนายการไหลของโลหะสนามอุณหภูมิและฟิลด์ความเครียดความเครียดการปรับโครงสร้างตายและพารามิเตอร์กระบวนการปลอมเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นการไหลของโลหะจะเป็นไปตามรูปร่างที่ซับซ้อนของชิ้นส่วน
การปลอมแบบขั้นตอนและการปลอมแปลงหลายช่อง: สำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมากหรือมีขนาดใหญ่มากการปลอมอาจดำเนินการในหลายขั้นตอนและขั้นตอนในการค่อยๆสร้างรูปร่างสุดท้ายเพื่อให้มั่นใจว่าการเติมตายที่เหมาะสมและคุณภาพจุลภาค .
การตัดแต่งและต่อย:
หลังจากการตีแล้วแฟลชหนักรอบ ๆ รอบนอกของการปลอมขนาดใหญ่จะถูกลบออก . การตีบกับรูอาจได้รับการเจาะการเจาะ .
การบำบัดความร้อน: นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญในการกำหนดคุณสมบัติเชิงกลขั้นสุดท้ายของอลูมิเนียมโลหะผสม . รวมถึง:
การรักษาด้วยสารละลายความร้อน: การปลอมจะถูกทำให้ร้อนกับอุณหภูมิการแก้ปัญหา (แตกต่างกันไปตามเกรดอัลลอย
การดับ: การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิการแก้ปัญหาโดยทั่วไปโดยการดับน้ำ (อุณหภูมิห้องหรือน้ำอุ่น) เพื่อเพิ่มการเก็บรักษาสารละลายที่เป็นของแข็งที่ไม่อิ่มตัวสูงสุด . สำหรับการให้อภัยขนาดใหญ่
การรักษาผู้สูงอายุ:
อายุธรรมชาติ (T4): เกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องเหมาะสำหรับโลหะผสมที่มีความต้องการความแข็งแรงต่ำกว่า .
อายุเทียม (T6, T7X, ฯลฯ .): ดำเนินการที่อุณหภูมิที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำเป็นระยะเวลานานทำให้เฟสเสริมสร้างความเข้มแข็งดังนั้นจึงเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของโลหะผสมอย่างมีนัยสำคัญ . เกรดโลหะผสมที่แตกต่างกันและการใช้งานที่แตกต่างกัน ความต้านทาน .
การยืดและบรรเทาความเครียด:
หลังจากดับแล้วการตีโต้อาจมีความเครียดที่เหลืออยู่และการบิดเบือนรูปร่าง . การยืดกลไกเชิงกลมักจะต้องแก้ไขขนาดและรูปร่าง .}
สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงหรือผู้ที่ต้องการการตัดเฉือนที่ตามมาการรักษาด้วยการบรรเทาความเครียดเช่นการยืดการบีบอัดหรือการสั่นสะเทือน (e . g ., txxx51 tempers) สามารถลดความเครียดที่สำคัญที่สุด ส่วนประกอบ .
การตกแต่งและการตรวจสอบ:
deburring, shot peening (ปรับปรุงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้า), การตรวจสอบมิติ, การตรวจสอบคุณภาพพื้นผิว .
ในที่สุดการทดสอบแบบไม่ทำลายล้างที่ครอบคลุม (e . g ., อัลตราโซนิก, penetrant, กระแสวน, การถ่ายภาพรังสี) และการทดสอบทรัพย์สินเชิงกลที่เข้มงวดจะดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดด้านการบินและอวกาศสูงสุดหรือความต้องการของลูกค้า
2. คุณสมบัติเชิงกลของโลหะผสมอลูมิเนียมขนาดใหญ่ตาย
คุณสมบัติเชิงกลของโลหะผสมอลูมิเนียมขนาดใหญ่ที่ถูกตีบคือการพิจารณาที่สำคัญที่สุดในการใช้งานด้านวิศวกรรมของพวกเขาโดยมีค่าเฉพาะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเกรดโลหะผสมอารมณ์การรักษาความร้อนและขนาดการปลอม . โดยรวม
| ประเภททรัพย์สิน | ช่วงค่าทั่วไป (อุณหภูมิ T6/T7X) | ทิศทางทดสอบ | มาตรฐาน | ข้อสังเกต |
|---|---|---|---|---|
| ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) | 290-600 mpa | l/lt/st | ASTM B557 | 7xxx series สูงสุด, 6xxx series medium, 2xxx series Intermediate |
| ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2% ys) | 240-540 mpa | l/lt/st | ASTM B557 | 7xxx series สูงสุด, 6xxx series medium, 2xxx series Intermediate |
| การยืดตัว (2 นิ้ว) | 7-18% | l/lt/st | ASTM B557 | บ่งบอกถึงความเหนียวซึ่งมักจะสัดส่วนกับความแข็งแรงผกผันผกผัน |
| ความแข็งแบบบริเนลล์ | 95-180 hb | N/A | ASTM E10 | บ่งบอกถึงความต้านทานของวัสดุต่อการเยื้อง |
| ความเหนื่อยล้า (10⁷รอบ) | 90-180 mpa | N/A | ASTM E466 | การไหลของธัญพืชปลอมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าอย่างมีนัยสำคัญ |
| ความเหนียวแตกหัก K1C | 20-40 mpa√m | N/A | ASTM E399 | หมายถึงความต้านทานต่อการแพร่กระจายของรอยแตกลดลงเล็กน้อยสำหรับซีรีย์ 7xxx |
| ความแข็งแรงของแรงเฉือน | 190-360 mpa | N/A | ASTM B769 | |
| โมดูลัสยืดหยุ่น | 68.9-74 gpa | N/A | ASTM E111 |
ความสม่ำเสมอของทรัพย์สินและ anisotropy:
ในระหว่างการผลิตการตีพิมพ์ครั้งใหญ่มีความสม่ำเสมอสูงสุดของโครงสร้างเม็ดภายในและคุณสมบัติเชิงกลผ่านอัตราส่วนการปลอมขนาดใหญ่และการควบคุมการไหลของโลหะที่แม่นยำ . นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับความน่าเชื่อถือโดยรวมของส่วนประกอบขนาดใหญ่
การไหลของเมล็ดข้าวอย่างต่อเนื่องที่เกิดขึ้นในระหว่างการปลอมช่วยให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในทิศทางการโหลดหลักและลดความแตกต่างของคุณสมบัติในทิศทางที่แตกต่างกัน (anisotropy) เพิ่มความเสถียรของโครงสร้างโดยรวมและความน่าเชื่อถือ .}
3. ลักษณะทางโครงสร้างจุลภาค
คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของโลหะผสมอลูมิเนียมขนาดใหญ่ตายไปจากโครงสร้างจุลภาคที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขา .
คุณสมบัติทางจุลภาคที่สำคัญ:
โครงสร้างข้าวที่ได้รับการกลั่นสม่ำเสมอและหนาแน่น:
ผ่านการปลอมหลายครั้งผ่านธัญพืชที่มีการหล่อแบบหยาบนั้นถูกทำลายลงอย่างสมบูรณ์และดีสม่ำเสมอสม่ำเสมอและมีความหนาแน่นสูงหรือมีเส้นผมที่เกิดขึ้นจากการตกผลึกแบบไดนามิกและกระบวนการกู้คืน . สิ่งนี้ไม่เพียง แต่กำจัดความยากลำบากในการหล่อ ความเหนียว .
การไหลของธัญพืชอย่างต่อเนื่องสอดคล้องกับรูปร่างส่วนหนึ่ง:
นี่คือลักษณะที่สำคัญที่สุดและข้อได้เปรียบของการตีพิมพ์ . เมื่อโลหะไหลเข้าภายในโพรงตายธัญพืชของมันจะยาวและก่อตัวเป็นเส้นการไหลของเส้นใยอย่างต่อเนื่อง (หรือเส้นการไหลของพื้นผิวผลึก)
การจัดแนวการไหลของเมล็ดนี้กับทิศทางความเครียดหลักของชิ้นส่วนภายใต้สภาวะการทำงานจริงถ่ายทอดโหลดอย่างมีประสิทธิภาพการปรับปรุงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าของชิ้นส่วนความทนทานต่อความทนทานต่อการกัดกร่อนการกัดกร่อนของความเครียด (SCC) คำแนะนำที่ถูกต้องและความต่อเนื่องของการไหลของธัญพืชเป็นศูนย์กลางของการออกแบบและการควบคุมกระบวนการ .
การกระจายและการควบคุมของเฟสเสริมความแข็งแกร่ง (precipitates):
หลังจากการแก้ปัญหาที่ควบคุมอย่างเข้มงวดและการรักษาอายุขั้นตอนการเสริมสร้างความเข้มแข็งหลักของซีรีย์อัลลอยด์ที่แตกต่างกัน (E . g ., mgzn₂ในซีรีย์ 7xxx, al₂cuในซีรีย์ 2xxx, mg₂siในซีรีย์ 6xxx)
โดยการควบคุมการรักษาผู้สูงอายุอย่างแม่นยำประเภทปริมาณขนาดและการกระจายของเฟสการเสริมความแข็งแกร่งสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อเพิ่มความสมดุลของความแข็งแรงความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อน . ตัวอย่างเช่นอัลลอยด์ 7xxx ซีรีย์สามารถบรรลุการต่อต้าน SCC ที่ดีขึ้น
ความสะอาดทางโลหะวิทยาสูงและอัตราข้อบกพร่องต่ำ:
วัตถุดิบที่มีความบริสุทธิ์สูงและเทคโนโลยีการหลอมละลายและการหล่อขั้นสูงใช้เพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างภายในที่หนาแน่นในการตีโต้ปราศจากข้อบกพร่องในการหล่อ . การควบคุมอย่างเข้มงวดของเนื้อหาเจือจางช่วยลดการก่อตัวของสารประกอบ intermetallic ที่เป็นอันตราย (E . ความอดทน . การตีพิมพ์ขนาดใหญ่สำหรับแอพพลิเคชั่นการบินและอวกาศมักจะต้องใช้การรวมที่ไม่ใช่โลหะในระดับต่ำมากและมั่นใจได้ด้วยการตรวจสอบอัลตราโซนิก 100% สำหรับคุณภาพภายใน .}
4. ข้อมูลจำเพาะมิติและความคลาดเคลื่อน
อลูมิเนียมอัลลอยด์ขนาดใหญ่ที่มีขนาดแตกต่างกันไปอย่างกว้างขวางตั้งแต่ไม่กี่กิโลกรัมไปจนถึงหลายตันโดยมีขนาดซองจดหมายสูงสุดถึงหลายเมตร . ความแม่นยำมิติและความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตตามข้อกำหนดทางวิศวกรรมที่เข้มงวด
| พารามิเตอร์ | ช่วงขนาดทั่วไป | ความอดทนในเชิงพาณิชย์ | ความทนทานต่อการตัดเฉือนที่แม่นยำ | วิธีทดสอบ |
|---|---|---|---|---|
| มิติซองจดหมายสูงสุด | 500 - 8000 mm | ± 0.5% หรือ± 2 มม. | ± 0.05 - ± 0.5 มม. | cmm/เลเซอร์สแกน |
| ความหนาของผนังขั้นต่ำ | 5 - 200 mm | ± 1.0 มม. | ± 0.2 - ± 0.8 มม. | มาตรวัด cmm/ความหนา |
| ช่วงน้ำหนัก | 10 - 5000 kg | ±4% | N/A | เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ |
| ความขรุขระพื้นผิว (ปลอมแปลง) | ra 12.5 - 50 μm | N/A | ra 1.6 - 12.5 μm | เครื่องวัดความร้อน |
| ความเรียบ | N/A | 0.5 มม./100 มม. | 0.1 มม./100 มม. | มาตรวัดความเรียบ/cmm |
| การตั้งฉาก | N/A | 0.3 องศา | 0.1 องศา | เกจวัดมุม/cmm |
ความสามารถในการปรับแต่ง:
การตีพิมพ์ใหม่ขนาดใหญ่มักจะปรับแต่งอย่างสูงโดยใช้โมเดล CAD ที่ซับซ้อนและภาพวาดทางวิศวกรรมที่ลูกค้าได้รับ .
ผู้ผลิตจะต้องมีความสามารถในการวิจัยและการออกแบบที่แข็งแกร่งและความสามารถในการออกแบบการออกแบบและความสามารถในการผลิตรวมถึงอุปกรณ์ปลอมขนาดใหญ่พิเศษ (e . g ., 10, 000- ตัน
บริการเต็มรูปแบบสามารถให้ได้ตั้งแต่การหลอมละลายวัตถุดิบและการหล่อการออกไปก่อนการปลอมแปลงการบำบัดความร้อนการบรรเทาความเครียดไปจนถึงการตัดเฉือนแบบหยาบ/เสร็จสิ้นและแม้กระทั่งการตรวจสอบขั้นสุดท้ายและการรักษาพื้นผิวก่อนการประกอบ .}
5. การกำหนดอารมณ์และตัวเลือกการรักษาความร้อน
คุณสมบัติสุดท้ายของการตีบโลหะอัลลอยด์อลูมิเนียมถูกกำหนดโดยอารมณ์ความร้อนของพวกเขา . สำหรับการตีพิมพ์ขนาดใหญ่ความสม่ำเสมอและความลึกของการรักษาความร้อนเป็นกุญแจ .}
| รหัสอารมณ์ | คำอธิบายกระบวนการ | แอปพลิเคชันทั่วไป | ลักษณะสำคัญ |
|---|---|---|---|
| O | อบอ่อนนุ่มนวลอ่อนนุ่ม | สถานะกลางก่อนการประมวลผลเพิ่มเติม | ความเหนียวสูงสุดความแข็งแรงต่ำสุด |
| T4 | สารละลายที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนจากนั้นอายุตามธรรมชาติ | ความแข็งแรงปานกลางความเหนียวดี | มักจะเป็นอารมณ์ชั่วคราวหรือสำหรับการใช้งานที่มีความแข็งแรงต่ำ |
| T6 | สารละลายที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนจากนั้นผู้สูงอายุเทียม | ส่วนประกอบโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูงทั่วไป | อารมณ์ทั่วไปความแข็งแรงสูงสุดความแข็งสูงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าสูง |
| T7X | สารละลายความร้อนที่ได้รับการรักษาแล้วเกินกำหนด (e . g ., t73, t74, t76) | ส่วนประกอบการบินและอวกาศที่ต้องการความต้านทาน SCC สูง | ความแข็งแรงต่ำกว่า T6 เล็กน้อย แต่ความต้านทานที่ยอดเยี่ยมต่อการกัดกร่อนการกัดกร่อนของความเครียดและการกัดกร่อนการขัดผิว |
| TXX51 | สารละลายที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนอายุมาก | สำหรับความเครียดที่เหลือลดลงและการบิดเบือนการตัดเฉือน | ความแข็งแรงสูงความเครียดที่เหลืออยู่ต่ำความเสถียรในมิติที่ดี |
คำแนะนำการเลือกอารมณ์:
T6 อุณหภูมิ: ให้ความแข็งแรงและความแข็งสูงสุดเหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างทั่วไปที่มีข้อกำหนดคุณสมบัติเชิงกลสูง .
T7X อารมณ์: สำหรับโลหะผสมซีรีย์ 7xxx, T73, T74, T76 และอารมณ์ที่เกินกำหนดอื่น ๆ เสียสละจำนวนเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงการต่อต้านอย่างมีนัยสำคัญต่อความเครียดการกัดกร่อนการกัดกร่อน (SCC) และการกัดกร่อนการขัดผิว
TXX51 Tempers: สำหรับความหนาหรือความแม่นยำที่มีความแม่นยำในการตีพิมพ์การเลือกอารมณ์ด้วยการบรรเทาความเครียด (E . g ., T651, T7351) สามารถลดความเครียดที่เหลืออยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
6. คุณสมบัติการตัดเฉือนและการประดิษฐ์
ความสามารถในการใช้งานของอัลลอยด์อลูมิเนียมขนาดใหญ่ที่มีการเปลี่ยนแปลงนั้นแตกต่างกันไปตามซีรี่ส์อัลลอย
| การดำเนินการ | วัสดุเครื่องมือ | พารามิเตอร์ที่แนะนำ | ความเห็น |
|---|---|---|---|
| การหมุน | คาร์ไบด์เครื่องมือ PCD | vc =200-1000 m/min, f =0.2-2.0 mm/rev | การตัดที่มีประสิทธิภาพสูงต้องใช้เครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแข็งแกร่งสูงความแม่นยำสำหรับพื้นผิว |
| การโม่ | คาร์ไบด์เครื่องมือ PCD | vc =250-1500 m/นาที, fz =0.1-1.0 mm | ขนาดใหญ่ 5- แกน/ศูนย์เครื่องตัดเฉือนแกน/โทรศัพท์ตั้งต้นการตัดหนักการควบคุมหลายแกน |
| การขุดเจาะ | คาร์ไบด์ HSS เคลือบ | vc =50-300 m/min, f =0.08-0.4 mm/rev | การขุดเจาะรูลึก, การระบายความร้อนภายใน, การอพยพของชิป, การควบคุมมิติที่เข้มงวด |
| การแตะ | HSS-E-PM | vc =10-50 m/นาที | การหล่อลื่นที่เหมาะสมป้องกันการฉีกขาดด้ายแตะรูขนาดใหญ่ |
| การเชื่อม (ฟิวชั่น) | mig/tig | เหมาะสำหรับซีรี่ส์ 6xxx ไม่ดี/ไม่แนะนำสำหรับซีรีย์ 2xxx/7xxx | 2xxx/7xxx ซีรีส์มักเข้าร่วมด้วยการยึดด้วยกลไกหรือการเชื่อมของโซลิดสเตต |
| การรักษาพื้นผิว | อโนไดซ์การเคลือบแปลงการวาดภาพ | อโนไดซ์เป็นเรื่องปกติให้การปกป้องและความสวยงาม | การทาสีและการเคลือบผิวให้การป้องกันเพิ่มเติมตอบสนองความงามและความต้องการการป้องกัน |
คำแนะนำการประดิษฐ์:
ความสามารถกล: อลูมิเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่มีความสามารถในการใช้งานได้ดีและง่ายต่อการประมวลผล . สำหรับโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงความแข็งแกร่งและเครื่องมือเครื่องจักรไฟฟ้าที่สูงขึ้นและเครื่องมือตัดประสิทธิภาพสูงจำเป็นต้องได้รับการพิจารณา .
ความเครียดที่เหลืออยู่: การตีพิมพ์ขนาดใหญ่อาจมีความเครียดที่เหลืออยู่อย่างมีนัยสำคัญหลังจากดับ . การใช้ Txxx51 อุณหภูมิหรือกลยุทธ์การตัดเฉือนหลายขั้นตอน
การเชื่อมได้:
โลหะผสมซีรีส์ 6xxx: มีความสามารถในการเชื่อมฟิวชั่นที่ยอดเยี่ยมและสามารถเชื่อมได้โดยใช้วิธีการทั่วไป (e . g ., mig, tig), เหมาะสำหรับการเข้าร่วมโครงสร้างและซ่อมแซม .}
โลหะผสมซีรีย์ 2xxx และ 7xxx: มีความสามารถในการเชื่อมฟิวชั่นแบบดั้งเดิมที่ไม่ดีมีแนวโน้มที่จะเกิดการแคร็กร้อนและการสูญเสียความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญ . สำหรับการตีบขนาดใหญ่ของโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงเหล่านี้การเชื่อมต่อที่มีความแข็งแรงสูงการเชื่อมต่อที่มีความแข็งแรงสูง เกี่ยวกับคุณสมบัติโดยรวม .
7. ระบบต้านทานการกัดกร่อนและการป้องกัน
ความต้านทานการกัดกร่อนของอลูมิเนียมอัลลอยด์ขนาดใหญ่ที่ถูกตีบขึ้นรูปแตกต่างกันไปตามซีรีย์อัลลอยด์และสภาพแวดล้อมและมักจะต้องใช้ระบบป้องกันเสริม .
| ประเภทการกัดกร่อน | พฤติกรรมทั่วไป (T6/T7X) | ระบบป้องกัน | ข้อสังเกต |
|---|---|---|---|
| การกัดกร่อนของบรรยากาศ | ดีที่ยอดเยี่ยม | แอโนไดซ์หรือไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันพิเศษ | 6xxx series ที่ดีที่สุด, 7xxx series ถัดไป, 2xxx series ทั่วไป |
| การกัดกร่อนน้ำทะเล | ปานกลางถึงดี | การเคลือบแบบอโนไดซ์, ประสิทธิภาพสูง, การแยกกัลวานิก | ซีรีย์ 6xxx ดีกว่า 7xxx/2xxx ซีรีส์ต้องการการป้องกันที่แข็งแกร่งขึ้น |
| การร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (SCC) | ต่ำถึงปานกลาง | T7x Aging, anodizing, การเคลือบ, การลดความเครียดที่เหลืออยู่ | 7xxx series มีความไวสูงใน T6 ปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดย T7X |
| การกัดกร่อนการขัดผิว | ต่ำถึงปานกลาง | T7x Aging, anodizing, การเคลือบ | |
| การกัดกร่อนระหว่างเกรน | ต่ำถึงปานกลาง | การควบคุมการรักษาความร้อน |
กลยุทธ์การป้องกันการกัดกร่อน:
การเลือกโลหะผสมและอารมณ์เลือกอุณหภูมิโลหะผสมและความร้อนที่เหมาะสมที่สุดในขั้นตอนการออกแบบตามสภาพแวดล้อมการบริการ . ตัวอย่างเช่นสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเลซีรีย์ 6xxx อาจเป็นที่ต้องการมากกว่าซีรีย์ 7xxx . สำหรับความเสี่ยง SCC สูง
การรักษาพื้นผิว:
อโนไดซ์: วิธีการป้องกันที่พบได้บ่อยที่สุดและมีประสิทธิภาพสร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวการตีเพิ่มการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอ . สำหรับส่วนประกอบขนาดใหญ่ขนาดของถังอะโนไดซ์และการควบคุมกระบวนการเป็นสิ่งสำคัญ .}}}
สารเคลือบผิว: ทำหน้าที่เป็นไพรเมอร์ที่ดีสำหรับสีหรือกาวโดยให้การป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มเติม .
ระบบการเคลือบประสิทธิภาพสูง: การเคลือบป้องกันการกัดกร่อนที่มีประสิทธิภาพสูงหลายชั้นเช่นอีพ็อกซี่การเคลือบโพลียูรีเทน ฯลฯ . สามารถนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนมาก .}
การจัดการการกัดกร่อนของกัลวานิก: เมื่อสัมผัสกับโลหะที่เข้ากันไม่ได้ (e . g ., เหล็ก, ทองแดง), มาตรการแยกที่เข้มงวด (e . g ., ปะเก็น, การเคลือบ, การเคลือบ
8. คุณสมบัติทางกายภาพสำหรับวิศวกรรม
คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะผสมอลูมิเนียมขนาดใหญ่ที่ถูกตีบขึ้นรูปเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบโครงสร้างและเชิงกลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องใช้การจัดการความร้อนและความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า .}
| คุณสมบัติ | ช่วงค่า | การพิจารณาออกแบบ |
|---|---|---|
| ความหนาแน่น | 2.70-2.85 g/cm³ | การออกแบบที่มีน้ำหนักเบาประมาณ . 1/3 ของความหนาแน่นเหล็ก |
| ช่วงการหลอมละลาย | 500-660 องศา | การบำบัดความร้อนและหน้าต่างเชื่อม |
| การนำความร้อน | 130-200 W/m·K | การจัดการความร้อนการออกแบบการกระจายความร้อน |
| การนำไฟฟ้า | 30-55% IACS | การนำไฟฟ้าที่ดี |
| ความร้อนจำเพาะ | 890-930 j/kg · k | การคำนวณมวลความร้อนและความจุความร้อน |
| การขยายตัวทางความร้อน (CTE) | 22-24 ×10⁻⁶/K | การเปลี่ยนแปลงมิติเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ |
| โมดูลัสของ Young | 68-76 gpa | การคำนวณการโก่งตัวและความแข็ง |
| อัตราส่วนของปัวซอง | 0.33 | พารามิเตอร์การวิเคราะห์โครงสร้าง |
| ความสามารถในการทำให้หมาด ๆ | ต่ำ | การสั่นสะเทือนและการควบคุมเสียงรบกวน |
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ:
อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม: การรวมกันของความหนาแน่นต่ำและความแข็งแรงสูงทำให้อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการสร้างน้ำหนักเบาโครงสร้างซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดีขึ้นน้ำหนักบรรทุกและประสิทธิภาพ .
ความน่าเชื่อถือสูง: โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่น, ธัญพืชที่ได้รับการกลั่นและเส้นการไหลอย่างต่อเนื่องที่ได้รับจากกระบวนการปลอมช่วยเพิ่มอายุการใช้งานความเมื่อยล้าของวัสดุอย่างมากความทนทานต่อการแตกหักความต้านทานแรงกระแทกและความทนทานต่อความเสียหาย
การบูรณาการรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน: Die Forging สามารถผลิตรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนใกล้เน็ตการรวมฟังก์ชั่นหลายฟังก์ชั่นลดจำนวนชิ้นส่วนและค่าใช้จ่ายในการประกอบและปรับปรุงความแข็งแกร่งของโครงสร้างโดยรวม .}
ความสามารถในการเข้าร่วมและการเข้าร่วมได้: ขึ้นอยู่กับเกรดอัลลอย
การรีไซเคิลได้สูง: โลหะผสมอลูมิเนียมสามารถรีไซเคิลได้สูงสอดคล้องกับการพัฒนาอย่างยั่งยืนและหลักการเศรษฐกิจแบบวงกลม .
ข้อ จำกัด ในการออกแบบ:
ขีด จำกัด ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง: แม้ว่าโลหะผสมบางตัว (E . g ., 2618) ทำงานได้ดีขึ้นที่อุณหภูมิสูงโดยทั่วไปความแข็งแรงของโลหะผสมอลูมิเนียมลดลงอย่างมีนัยสำคัญสูงกว่า 150 องศา -200
โมดูลัสยืดหยุ่นต่ำ: เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมเหล็กหรือไทเทเนียมอัลลอยอลูมิเนียมมีโมดูลัสยืดหยุ่นต่ำกว่าซึ่งอาจต้องใช้ส่วนข้ามส่วนใหญ่หรือการออกแบบโครงสร้างเฉพาะในแอปพลิเคชันที่ต้องการความแข็งสูง .}
ค่าใช้จ่าย: เมื่อเทียบกับการหล่อหรือการอัดขึ้นรูปสามัญค่าใช้จ่ายในการผลิตของการตีพิมพ์ครั้งใหญ่มักจะสูงกว่าส่วนใหญ่เกิดจากการพัฒนาตายและการลงทุนอุปกรณ์ .
9. การประกันคุณภาพและการทดสอบ
การควบคุมคุณภาพสำหรับอลูมิเนียมอัลลอยด์ขนาดใหญ่ที่ถูกตีบขึ้นรูปเป็นสิ่งสำคัญยิ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอพพลิเคชั่นที่สำคัญเช่นการบินและอวกาศเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมและข้อกำหนดของลูกค้าสูงสุด .}
ขั้นตอนการทดสอบมาตรฐาน:
การรับรองวัตถุดิบ:
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี (OES/XRF) เพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับ AMS, ASTM, EN, ฯลฯ .
การตรวจสอบข้อบกพร่องภายใน: การทดสอบอัลตราโซนิก 100% เพื่อให้แน่ใจว่าช่องว่างและช่องว่างที่ถูกตรึงไว้ล่วงหน้านั้นปราศจากข้อบกพร่องของ macroscopic (e . g ., รูพรุน, การรวม, รอยแตก) .}}
การตรวจสอบกระบวนการปลอมแปลง:
การตรวจสอบและบันทึกพารามิเตอร์กระบวนการสำคัญแบบเรียลไทม์เช่นอุณหภูมิเตาอุณหภูมิการปลอมอุณหภูมิความดันและจำนวนการเสียรูป .
การตรวจสอบในกระบวนการ/ออฟไลน์ของรูปร่างและขนาดของการปลอมเพื่อให้แน่ใจว่าการปลอมและควบคุมการปลอม .
การตรวจสอบกระบวนการบำบัดความร้อน:
การควบคุมที่แม่นยำและการบันทึกพารามิเตอร์เช่นความสม่ำเสมอของอุณหภูมิเตาเผาในเตาเผาความร้อนขนาดใหญ่อุณหภูมิของสื่อดับความเข้มการกวนและเวลาถ่ายโอนดับ .
การบันทึกและการวิเคราะห์อุณหภูมิ/เส้นโค้งเวลาการบำบัดความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติเชิงกลที่ต้องการจะได้รับ .
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี:
การตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีแบบแบตช์ใหม่ของการตีพิมพ์ขั้นสุดท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายตรงตามข้อกำหนด .
การทดสอบคุณสมบัติเชิงกล:
การทดสอบแรงดึง: ตัวอย่างที่นำไปใช้ในทิศทาง L, LT และ ST จากสถานที่ตัวแทนหลายแห่ง (รวมถึงศูนย์และขอบ) ได้รับการทดสอบสำหรับ UTS, YS, EL, มั่นใจได้ว่าค่าที่รับประกันขั้นต่ำจะตรงกับ .
การทดสอบความแข็ง: การวัดหลายจุดเพื่อประเมินความสม่ำเสมอโดยรวม .}
การทดสอบผลกระทบ: การทดสอบผลกระทบของ Charpy V-notch หากจำเป็นเพื่อประเมินความเหนียว .
การทดสอบความเหนื่อยล้า, การทดสอบความเหนียวแตกหัก, การทดสอบการแตกร้าวของการกัดกร่อนความเครียด: การทดสอบขั้นสูงเหล่านี้มักจะดำเนินการสำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญเช่นการบินและอวกาศ .
การทดสอบแบบไม่ทำลายล้าง (NDT):
การทดสอบอัลตราโซนิก 100% (UT): การตรวจสอบข้อบกพร่องภายในสำหรับการตีพิมพ์ขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักมากทั้งหมดเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีความพรุนการรวม delaminations รอยแตก ฯลฯ .}
การทดสอบแบบเจาะ (PT) / การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT, สำหรับการรวมของเหล็ก): การตรวจสอบพื้นผิวเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องทำลายพื้นผิว .}
การทดสอบปัจจุบัน Eddy (ET): ตรวจจับข้อบกพร่องของพื้นผิวหรือใกล้พื้นผิวและความสอดคล้องของวัสดุการนำไฟฟ้า .
การทดสอบรังสี (RT): สำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องภายในเฉพาะบางอย่าง .
การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค:
การตรวจสอบโลหะเพื่อประเมินขนาดของเม็ด, ความต่อเนื่องของการไหลของเมล็ด, ระดับของการตกผลึกซ้ำและการตกตะกอนสัณฐานวิทยาและการกระจายทำให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างจุลภาคตรงตามข้อกำหนด .
การตรวจสอบมิติและคุณภาพพื้นผิว:
การวัดมิติ 3 มิติที่แม่นยำโดยใช้เครื่องวัดพิกัดขนาดใหญ่ (CMM) หรือเครื่องสแกนเลเซอร์ .}
ความหยาบผิวการตรวจสอบข้อบกพร่องทางสายตา .
มาตรฐานและการรับรอง:
ผู้ผลิตมักจะถือ AS9100 (ระบบการจัดการคุณภาพการบินและอวกาศ), ISO 9001 และการรับรองระบบการจัดการคุณภาพระหว่างประเทศอื่น ๆ .
ผลิตภัณฑ์สอดคล้องกับมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องเช่น AMS (ข้อมูลจำเพาะวัสดุการบินและอวกาศ), ASTM (American Society สำหรับการทดสอบและวัสดุ), EN (มาตรฐานยุโรป) และข้อกำหนดเฉพาะของลูกค้า (E . g ., โบอิ้ง, แอร์บัส
EN 10204 Type 3 . 1 หรือ 3.2 รายงานการทดสอบวัสดุสามารถจัดทำและการรับรองอิสระของบุคคลที่สามสามารถจัดเรียงตามคำขอของลูกค้า
10. แอปพลิเคชันและข้อควรพิจารณาการออกแบบ
โลหะผสมอลูมิเนียมขนาดใหญ่ที่ถูกตีบขึ้นมาเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงและความปลอดภัยที่สำคัญเนื่องจากคุณสมบัติโดยรวมที่ยอดเยี่ยมของพวกเขา .}
พื้นที่แอปพลิเคชันหลัก:
การบินและอวกาศ: ส่วนประกอบของอุปกรณ์เชื่อมโยงไปถึงของเครื่องบินเฟรมลำตัว, ซี่โครงปีก, ใบมีดคอมเพรสเซอร์เครื่องยนต์, แผ่นกังหัน, ปลอก, ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ, โครงสร้างเสา .}
การขนส่งทางรถไฟ: bogies รถไฟความเร็วสูง, ชิ้นส่วนรถที่เชื่อมต่อกัน, ส่วนประกอบโครงสร้างที่มีน้ำหนักมากขึ้น .
อุตสาหกรรมยานยนต์: ส่วนประกอบระบบช่วงล่างยานยนต์ประสิทธิภาพสูง, ล้อ, ชิ้นส่วนเครื่องยนต์, ส่วนประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่ (รถแข่ง, รถยนต์หรูหรา) .}
อุตสาหกรรมทางทะเล: ส่วนประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่ของเรือ, วงเล็บใบพัด, ชิ้นส่วนแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง .
เครื่องจักรก่อสร้าง: แขนเครื่องจักรกลหนัก, ส่วนประกอบโครงสร้างของแชสซี, ร่างกายทรงกระบอกไฮดรอลิก, ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ .
ภาคพลังงาน: ฮับกังหันลม, ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อใบมีด, ส่วนประกอบของเรือแรงดันสูง .
เครื่องจักรทั่วไป: ร่างกายปั๊มขนาดใหญ่, ร่างกายวาล์ว, แม่พิมพ์, ติดตั้ง, ฯลฯ .
ข้อดีของการออกแบบ:
อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม: ลดน้ำหนักโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญปรับปรุงน้ำหนักบรรทุกและประสิทธิภาพ .
ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยสูง: กระบวนการปลอมช่วยลดข้อบกพร่องภายในปรับแต่งธัญพืชและรูปแบบสายการไหลอย่างต่อเนื่องช่วยเพิ่มอายุการใช้งานความเมื่อยล้าของวัสดุอย่างมากความทนทานต่อการแตกหักความต้านทานแรงกระแทกและความทนทานต่อความเสียหาย
การบูรณาการรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน: สามารถรวมหลายฟังก์ชั่นลงในส่วนประกอบเดียวลดจำนวนชิ้นส่วนและต้นทุนการประกอบและการปรับปรุงความแข็งแกร่งของโครงสร้างโดยรวม .
ความสม่ำเสมอของทรัพย์สิน: โครงสร้างจุลภาคภายในและคุณสมบัติของการตีพิมพ์ขนาดใหญ่นั้นมีความสม่ำเสมออย่างมากหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติที่มีการแปลทั่วไปในการหล่อ .
การผลิตที่กำหนดเอง: ปรับแต่งความต้องการของแอปพลิเคชันที่เฉพาะเจาะจงอย่างมากการเปิดใช้งานการออกแบบที่ดีที่สุด .
ข้อ จำกัด ในการออกแบบ:
ต้นทุนการผลิตสูง: การพัฒนาตายการลงทุนอุปกรณ์ขนาดใหญ่และการไหลของกระบวนการที่ซับซ้อนนำไปสู่ต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น .
วงจรการผลิตที่ยาวนาน: โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่การออกแบบตายการตรวจสอบและรอบการผลิตอาจมีความยาว .
ข้อ จำกัด ขนาด: จำกัด ด้วยน้ำหนักของอุปกรณ์การปลอมที่มีอยู่และมิติตาย .
การพิจารณาทางเศรษฐกิจและความยั่งยืน:
มูลค่าวงจรชีวิตเต็มรูปแบบ: แม้ว่าค่าใช้จ่ายเริ่มต้นจะสูง แต่การปรับปรุงประสิทธิภาพ (e . g . ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง, อายุการใช้งานที่ยืดเยื้อ) และการประกันความปลอดภัยที่ได้รับจากการตีกำหนดค่าทางเศรษฐกิจและความปลอดภัยอย่างมีนัยสำคัญ
ประสิทธิภาพการใช้วัสดุ: Die Forging เป็นกระบวนการสร้างรูปแบบใกล้เคียงกับการใช้ประโยชน์จากวัสดุที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับการตัดเฉือน .
ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: โลหะผสมอลูมิเนียมสามารถรีไซเคิลได้สูงมีส่วนทำให้การบริโภคทรัพยากรลดลงและรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อม .}
ความสามารถในการแข่งขัน: ในอุตสาหกรรมยุทธศาสตร์เช่นการบินและอวกาศอลูมิเนียมอัลลอยด์ขนาดใหญ่ที่ถูกตีพิมพ์เป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขันหลัก .
ป้ายกำกับยอดนิยม: อัลลอยอลูมิเนียมขนาดใหญ่ที่ถูกตีบ, จีนอัลลอยอลูมิเนียมขนาดใหญ่ตายผู้ผลิต, ซัพพลายเออร์, โรงงาน
ส่งคำถาม









