Forgings kbar tal-liga tal-aluminju
Fl-industrija tal-manifattura tal-karozzi, il-forġa kbira tal-liga tal-aluminju għandhom rwol kruċjali minħabba l-proprjetajiet mekkaniċi eċċezzjonali tagħhom, il-karatteristiċi ħfief, u r-reżistenza għall-korrużjoni . Dawn il-forġa huma prodotti permezz ta 'proċess magħruf bħala l-forġa tad-die, li jinvolvi l-użu ta' pressjoni għolja biex tissawwar billetta tal-metall f'forma mixtieqa f'forma mixtieqa fi ħdan die cavity {{1} Vantaġġi fuq materjali oħra użati komunement fl-industrija tal-Enerġija u l-Elettriku . Huma ħfief, b'saħħithom, reżistenti għall-korrużjoni, u għandhom konduttività termali eċċellenti . Dawn il-proprjetajiet jagħmluhom ideali għal firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet, inklużi xfafar tat-turbina, komponenti tal-ġeneratur, u hardware tal-linja ta' trasmissjoni .}}}}}}}}}}}}}
1. Ħarsa ġenerali tal-Materjal u Proċess ta 'Manifattura
Forgings kbar tal-liga tal-aluminju jirrappreżentaw il-quċċata tal-manifattura moderna fil-kisba ta 'integrazzjoni ta' forma ġeometrika ħafifa, ta 'saħħa għolja, ta' affidabbiltà għolja, u kumplessa . permezz tal-proċess ta 'forġa tad-die, il-billetti tal-liga tal-aluminju huma deformati plastikament fi ħdan kavità kbira taħt l-azzjoni ta' tagħmir kbir ta 'forġa, li jiffurmaw tagħmir kbir, kumplessi ta' daqs kbir, kumplessi Mikrostrutturi . Dawn il-forġa tipikament għandhom strutturi interni densi, ħbub raffinati, u linji ta 'fluss tal-qamħ kontinwu li jikkonformaw ħafna mal-forma tal-parti, karatteristiċi mingħajr paragun mill-ikkastjar jew pjanċi ħoxnin, u b'hekk jiżguraw prestazzjoni pendenti taħt kundizzjonijiet ta' servizz eżiġenti . Forgings kbar tal-liga ta 'l-aluminum huma ħafna fl-aerospace, it-trasport tal-ferrovija, awtomatikament, kostruzzjoni tal-ferrovija. Makkinarju, Enerġija, u Makkinarju Ġenerali, li jservu bħala komponenti tal-qalba biex jinkisbu l-prestazzjoni u l-affidabbiltà tat-tagħmir strutturali u ttejjeb it-tagħmir .
Serje tal-liga ewlenija (eżempji ta 'gradi komuni):
Serje 2xxx (ligi Al-Cu): e . g ., 2014, 2024, 2017, 2618. ikkaratterizzat minn saħħa għolja u ebusija tajba; Xi gradi bħal 2618 iwettqu eċċellenti f'temperaturi għoljin . Użati primarjament għal komponenti strutturali aerospazjali u partijiet tal-magna .
Serje 6xxx (ligi Al-Mg-Si): e . g ., 6061, 6082. ikkaratterizzat minn reżistenza eċċellenti għall-korrużjoni, weldabilità tajba, u saħħa medja {. Użati ħafna fit-trasport, strutturi arkitettoniċi, u makkinarju ġenerali .}
Serje 7xxx (ligi Al-ZN-MG-Cu): e . g ., 7075, 7050, 7049. ikkaratterizzati minn saħħa estremament għolja, huma l-iktar serje b'saħħitha fost il-ligi tal-aluminju {. primarjament użati għall-komponenti strutturali tat-tagħbija primarja aerospazjali u partijiet mekkaniċi ta 'saħħa għolja}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Materjal bażi:
Aluminju (AL): Bilanċ
Impuritajiet ikkontrollati:
Kontenut ta 'impurità tal-ħadid (Fe), silikon (si), eċċ ., huwa kkontrollat strettament skond il-gradi tal-liga differenti u r-rekwiżiti tal-applikazzjoni biex jiżguraw prestazzjoni u purità ottimali .
Proċess ta 'Manifattura (Proċess Ġenerali għal Forgings ta' Die Kbar): Il-proċess ta 'produzzjoni għal forġa ta' die liga tal-aluminju kbir huwa estremament kumpless u preċiż, li jinvolvi stadji kritiċi multipli, kull wieħed jeħtieġ kontroll strett biex jiżgura l-kwalità u l-prestazzjoni tal-prodott finali {.
Preparazzjoni tal-materja prima u ingotti ta 'daqs kbir:
L-ingotti ta 'daqs kbir ta' liga ta 'kwalità għolja huma magħżula bħala billetti tal-forġa . Produzzjoni tal-Ingot teħtieġ tekniki ta' l-ikkastjar avvanzati (e {. g {., ikkastjar semi-kontinwu) biex jiżguraw struttura interna uniformi, nuqqas ta 'difetti makroskopiċi, u segregazzjoni minima .}} Il-purità u l-uniformità mikrostrutturali huma tal-akbar importanza .
L-ingotti jridu jgħaddu minn analiżi tal-kompożizzjoni kimika komprensiva u spezzjoni ultrasonika ta 'preċiżjoni għolja biex tiżgura li l-kwalità metallurġika tissodisfa l-ogħla standards .
Pre-forging multi-pass (taqlib u tpinġija):
Ingots kbar tipikament jgħaddu minn qabel il-forging multi-pass, inklużi t-taqlib u t-tpinġija, biex ikissru ħbub oħxon kif jitfgħu, jirfinaw il-ħbub, jeliminaw il-porożità interna u s-segregazzjoni makroskopika, li jiffurmaw uniformi, struttura ta 'qamħ irqiq u linji ta' fluss ta 'qamħ kontinwu . Il-forza ta' qabel hija pass kritiku fl-ebusija tal-materjal li jsaħħaħ u l-prestazzjoni tal-fatti {{6}
Il-forġ minn qabel jitwettaq fuq presses idrawliċi jew taż-żejt ta 'tunnellati kbar, b'kontroll preċiż tat-temperatura tad-deformazzjoni, l-ammont, u l-veloċità .
Qtugħ:
Il-billetti huma maqtugħin b'mod preċiż, e . g ., billi serrar jew shearing, skond id-dimensjonijiet pre-falsifikati u r-rekwiżiti finali tal-forġa {.
Tisħin:
Billets kbar huma msaħħna b'mod uniformi u bil-mod f'forn kbir tal-forġa biex jiżguraw penetrazzjoni tas-sħana bir-reqqa . Gradi differenti tal-liga tal-aluminju għandhom twieqi speċifiċi tat-temperatura tal-forġa, li jeħtieġu kontroll strett tat-temperatura tat-tisħin u l-ħin biex iżommu biex jiġu evitati sħana żejda jew tidwib lokali, filwaqt li tiżgura plastiċità tal-metall .
Formazzjoni kbira tal-forġa ta 'die:
Fuq 10, 000- tunnellata jew saħansitra għexieren ta 'eluf ta' tunnellati presses idrawliċi kbar jew imrietel tal-forġa, il-billetta msaħħna titqiegħed f'die mfassal minn qabel . Il-formazzjoni tal-plastik tinkiseb permezz ta 'strajkijiet / pressjonijiet aktar preċiżi.}}} Disinn ta' simulazzjoni avvanzat, ħafna drabi tuża tekniki ta 'simulazzjoni ta' CAE avvanzati, ħafna drabi tuża tekniki ta 'simulazzjoni ta' CAE avvanzati, ħafna drabi tuża tekniki ta 'simulazzjoni ta' CAE avvanzati, ħafna (e . g ., analiżi tal-element finit) biex tbassar fluss tal-metall, oqsma tat-temperatura, u oqsma ta 'tensjoni, li jottimizzaw l-istruttura tad-die u l-parametri tal-proċess tal-forġa biex jiżguraw li l-linji tal-fluss tal-metall isegwu l-kontorn kumpless tal-parti u jiksbu l-iffurmar kważi-net .
Forġa pass pass u forġa b'ħafna kavità: Għal partijiet estremament kumplessi jew kbar ħafna, il-forġa tista 'titmexxa f'diversi imut u passi biex tifforma gradwalment il-forma finali, li tiżgura mili ta' die xieraq u kwalità mikrostrutturali .
Tirqim u titqib:
Wara l-forġa, il-flash tqil madwar il-periferija tal-forġa kbira titneħħa . Forgings bit-toqob jistgħu jgħaddu minn operazzjonijiet ta 'ponn .
Trattament tas-sħana: Dan huwa pass kritiku fid-determinazzjoni tal-proprjetajiet mekkaniċi finali tal-forġa tal-liga tal-aluminju . Dan jinkludi:
Trattament tas-sħana tas-soluzzjoni: Il-forġa tissaħħan għat-temperatura tas-soluzzjoni (tvarja skont il-grad tal-liga, tipikament 450-550 grad) u tinżamm għal żmien suffiċjenti biex tippermetti li l-elementi tal-liga jinħallu bis-sħiħ fil-matriċi tal-aluminju {.
Tkessiħ: Tkessiħ rapidu mit-temperatura tas-soluzzjoni, tipikament bit-tkessiħ tal-ilma (temperatura tal-kamra jew ilma sħun), biex timmassimizza ż-żamma tas-soluzzjoni solida supersaturata . għal forġa kbira, uniformità ta 'quench u rata ta' tkessiħ huma kruċjali biex jipprevjenu l-ikkrekkjar u jiżguraw il-prestazzjoni .
Trattament li qed tixjieħ:
Xjuħija Naturali (T4): Iseħħ f'temperatura tal-kamra, adattat għal-ligi b'rekwiżiti ta 'saħħa aktar baxxi .
Xjuħija artifiċjali (t6, t7x, eċċ .): Imwettqa f'temperaturi kkontrollati b'mod preċiż għal perjodi estiżi, li jikkawżaw il-fażijiet ta 'tisħiħ biex jippreċipitaw, u b'hekk iżidu b'mod sinifikanti s-saħħa u l-ebusija tal-liga . gradi u applikazzjonijiet tal-liga differenti għandhom trattamenti ta' xjuħija differenti (e {. g.}, T6, T73, T74, T76) Reżistenza .
Drittazzjoni u Ħelsien tal-Istress:
Wara t-tkessiħ, il-forġa jista 'jkollu stress residwu u distorsjoni tal-għamla . L-iddrittar mekkaniku huwa ġeneralment meħtieġ biex jikkoreġi d-dimensjonijiet u l-għamla .
Għal partijiet ta 'preċiżjoni għolja jew dawk li jeħtieġu magni sussegwenti estensivi, trattamenti ta' serħan mill-istress bħal tiġbid, kompressjoni, jew vibrazzjoni (e . g {., tempers txxx51) jistgħu jitwettqu biex inaqqsu l-istress residwu, jimminimizzaw id-distorsjoni tal-magni . komponenti .
Irfinar u spezzjoni:
Deburring, Shot Peening (itejjeb il-prestazzjoni tal-għeja), spezzjoni dimensjonali, kontrolli tal-kwalità tal-wiċċ .
Fl-aħħarnett, ittestjar mhux distruttiv komprensiv (e . g ., ultrasoniku, penetrant, eddy kurrenti, radjografija) u testijiet tal-propjetà mekkanika rigoruża huma mwettqa biex jiżguraw li l-prodott jissodisfa l-ogħla aerospazjali jew speċifikazzjonijiet tal-industrija rilevanti u r-rekwiżiti tal-klijent .
2. Propjetajiet mekkaniċi ta 'forġa kbira ta' liga tal-aluminju
Il-proprjetajiet mekkaniċi tal-forġa kbira tal-liga tal-aluminju huma l-iktar konsiderazzjoni importanti fl-applikazzjonijiet tal-inġinerija tagħhom, b'valuri speċifiċi li jvarjaw skont il-grad tal-liga, it-tempra tat-trattament tas-sħana, u d-daqs tal-forġa . b'mod ġenerali, il-forġa għandhom proprjetajiet mekkaniċi komprensivi eċċellenti .
| Tip ta 'proprjetà | Firxa ta 'valur tipiku (tempers T6 / T7x) | Direzzjoni tat-test | Standard | Rimarki |
|---|---|---|---|---|
| Qawwa tat-Tensili Ultima (UTS) | 290-600 MPA | L / lt / st | L-Awtorità tal-Approvazzjoni tat-Tip użat fil-manifattura ta' oġġetti tal- | 7xxx serje l-ogħla, serje 6xxx medju, serje 2xxx intermedja |
| Qawwa tar-Rendiment (0.2% ys) | 240-540 MPA | L / lt / st | L-Awtorità tal-Approvazzjoni tat-Tip użat fil-manifattura ta' oġġetti tal- | 7xxx serje l-ogħla, serje 6xxx medju, serje 2xxx intermedja |
| Telgħa (2 pulzieri) | 7-18% | L / lt / st | L-Awtorità tal-Approvazzjoni tat-Tip użat fil-manifattura ta' oġġetti tal- | Jindika duttilità, ġeneralment inversament proporzjonali għas-saħħa |
| Ebusija ta 'brinell | 95-180 hb | N/A | Għall-finijiet ta' dan ir-Regolament, il-Kummissjoni għandha tadotta atti delegati skont l | Jindika r-reżistenza tal-materjal għall-indentazzjoni |
| Qawwa tal-għeja (10⁷ ċikli) | 90-180 MPA | N/A | L-Awtorità tal-Approvazzjoni tat-Tip użat fil-manifattura ta' oġġetti tal-ikel jew tal | Il-fluss tal-qamħ falsifikat itejjeb b'mod sinifikanti l-prestazzjoni tal-għeja |
| Tebqis tal-ksur K1C | 20-40 mpa√m | N/A | L-Awtorità tal-Approvazzjoni tat-Tip użat fil-manifattura ta' oġġetti tal-ikel jew tal | Jindika r-reżistenza għall-propagazzjoni tax-xquq, kemmxejn inqas għal serje 7xxx |
| Qawwa tal-shear | 190-360 MPA | N/A | L-Awtorità tal-Approvazzjoni tat-Tip użata għall-manifattura ta' prodotti tal- | |
| Modulu elastiku | 68.9-74 GPA | N/A | Għall-finijiet ta' dan ir-Regolament, il-Fond Ewropew għall-Iżvilupp Reġjonali |
Uniformità tal-propjetà u anisotropija:
Matul il-manifattura, forġa kbira ta 'die jiksbu uniformità massima ta' struttura interna tal-qamħ u proprjetajiet mekkaniċi permezz ta 'proporzjonijiet kbar ta' forġa u kontroll preċiż tal-fluss tal-metall . Dan huwa kruċjali għall-affidabbiltà ġenerali ta 'komponenti kbar, li jipprevjenu punti dgħajfa lokalizzati .
Il-fluss tal-qamħ kontinwu ffurmat waqt il-forġa jippermetti prestazzjoni ottimali fid-direzzjonijiet tat-tagħbija ewlenin u tnaqqas b'mod sinifikanti d-differenzi tal-proprjetà f'direzzjonijiet differenti (anisotropy), u ttejjeb l-istabbiltà strutturali u l-affidabbiltà ġenerali .
3. Karatteristiċi mikrostrutturali
Il-proprjetajiet eċċellenti ta 'forġa kbira ta' liga tal-aluminju joħorġu mill-mikrostruttura unika tagħhom .
Karatteristiċi mikrostrutturali ewlenin:
Struttura raffinata, uniformi u densa tal-qamħ:
Permezz ta 'passi multipli tal-forġa, ħbub maħruqin huma mqassma kompletament, u ħbub fini, uniformi, u densi ekwiaxed jew fibrużi huma ffurmati permezz ta' proċessi ta 'rikristallizzazzjoni u rkupru dinamiċi {. Dan mhux biss jelimina l-ikkastjar ta' difetti bħal porożità, bċċiet tal-gass, u s-segregazzjoni b'mod sinifikanti d-duttilità tal-materjali ebusija .
Fluss kontinwu tal-qamħ li jikkonforma ħafna mal-forma tal-parti:
Din hija l-iktar karatteristika u vantaġġ sinifikanti tal-forġa tad-die . Hekk kif il-metall flussi plastikament fil-kavità tad-die, il-ħbub tiegħu huma tawwalija u jiffurmaw linji ta 'fluss fibruż kontinwu (jew linji ta' fluss ta 'tessut kristallin) li jsegwu l-forma esterna kumplessa u l-istruttura interna tal-parti .
Dan l-allinjament tal-fluss tal-qamħ mad-direzzjoni tal-istress primarju tal-parti taħt il-kundizzjonijiet operattivi attwali jittrasferixxi b'mod effettiv it-tagħbijiet, itejjeb b'mod sinifikanti l-prestazzjoni tal-għeja tal-parti, l-ebusija tal-impatt, ir-reżistenza għall-korrużjoni tal-istress (SCC), u t-tolleranza tal-ħsara fiż-żoni tal-istress kritiċi (e {. g {., endges tat-toqob, kantunieri, kantunieri, cross sezzjonijiet Il-kontinwità tal-fluss tal-qamħ huma ċentrali għad-disinn u l-kontroll tal-proċess .
Distribuzzjoni uniformi u kontroll tal-fażijiet tat-tisħiħ (preċipitat):
After strictly controlled solution and aging treatments, the main strengthening phases of different alloy series (e.g., MgZn₂ in 7xxx series, Al₂Cu in 2xxx series, Mg₂Si in 6xxx series) precipitate uniformly in the aluminum matrix with optimal size, morphology, and Spazjar .
Billi tikkontrolla b'mod preċiż it-trattament li qed tixjieħ, it-tip, il-kwantità, id-daqs, u d-distribuzzjoni tal-fażijiet tat-tisħiħ jistgħu jiġu modulati biex jottimizzaw il-bilanċ tas-saħħa, l-ebusija, u r-reżistenza għall-korrużjoni . Pereżempju, ligi tas-serje 7xxx jistgħu jiksbu reżistenza SCC imtejba permezz ta 'T7X aging .
Indafa metallurġika għolja u rata baxxa ta 'difett:
Materja prima ta 'purità għolja u teknoloġiji avvanzati ta' tidwib u ikkastjar huma wżati biex jiżguraw struttura interna densa fil-forġa, ħielsa minn difetti tal-ikkastjar . kontroll strett tal-kontenut ta 'impurità jnaqqas il-formazzjoni ta' komposti intermetalliċi ta 'ħsara (e {. g .}}}}}}}}}}}, fażi rikka tal-ħadid), b'fażijiet ta' l-għoti tal-materjal, u Ħsarat Tolleranza . Forgings kbar għal applikazzjonijiet aerospazjali tipikament jeħtieġu livelli estremament baxxi ta 'inklużjonijiet mhux metalliċi u huma assigurati b'100% spezzjoni ultrasonika għall-kwalità interna .
4. Speċifikazzjonijiet u tolleranzi dimensjonali
Forgings kbar tal-liga tal-aluminju jvarjaw ħafna fid-daqs, li jvarjaw minn ftit kilogrammi għal diversi tunnellati, b'dimensjonijiet massimi tal-pakkett li jilħqu diversi metri . l-eżattezza dimensjonali tagħhom u t-tolleranzi ġeometriċi tipikament jissodisfaw ir-rekwiżiti ta 'inġinerija stretti .
| Parametru | Firxa ta 'daqs tipiku | Tolleranza kummerċjali tal-forġa | Tolleranza tal-magni ta 'preċiżjoni | Metodu tat-test |
|---|---|---|---|---|
| Dimensjoni massima tal-pakkett | 500 - 8000 mm | ± 0.5% jew ± 2 mm | ± 0.05 - ± 0.5 mm | CMM / Laser Scan |
| Ħxuna tal-ħajt minuta | 5 - 200 mm | ± 1.0 mm | ± 0.2 - ± 0.8 mm | Cmm / gauge tal-ħxuna |
| Firxa tal-piż | 10 - 5000 kg | ±4% | N/A | Skala elettronika |
| Ħruxija tal-wiċċ (falsifikata) | Ra 12.5 - 50 μm | N/A | Ra 1.6 - 12.5 μm | Profilometru |
| Ċattezza | N/A | 0.5 mm / 100mm | 0.1 mm / 100mm | Strument tal-flatness / cmm |
| Perpendikularità | N/A | 0.3 grad | 0.1 grad | GAUGE ANGOLE / CMM |
Kapaċità ta 'personalizzazzjoni:
Forgings kbar tad-die huma kważi dejjem personalizzati bbażati fuq mudelli CAD kumplessi u tpinġijiet ta 'inġinerija pprovduti mill-klijenti .
Il-manifatturi għandhom ikollhom kapaċitajiet qawwija ta 'R & D u disinn, disinn ta' die u manifattura, kif ukoll tagħmir tal-forġa ultra-kbir (e . g ., 10, 10, {000- ton presses) u 配套 trattament tas-sħana u tagħmir tal-magni .}
Is-servizzi sħaħ jistgħu jiġu pprovduti, minn tidwib u ikkastjar tal-materja prima, forġ minn qabel, forġa ta 'die, trattament tas-sħana, serħan mill-istress għal magni mhux maħduma / finitura, u anke spezzjoni finali u trattament tal-wiċċ qabel l-assemblaġġ .
5. Denominazzjonijiet ta 'Temper & Għażliet ta' Trattament tas-Sħana
Il-proprjetajiet finali tal-forġa tal-liga tal-aluminju huma determinati mit-tempra tat-trattament tas-sħana tagħhom . Għal forġa kbar, l-uniformità u l-fond tat-trattament tas-sħana huma ewlenin .
| Kodiċi tat-tempra | Deskrizzjoni tal-proċess | Applikazzjonijiet tipiċi | Karatteristiċi ewlenin |
|---|---|---|---|
| O | Tnaqqis kompletament, imrattab | Stat intermedju qabel aktar proċessar | Duttilità massima, l-inqas saħħa |
| T4 | Soluzzjoni trattata bis-sħana, imbagħad ta 'età naturali | Qawwa moderata, duttilità tajba | Normalment temper temporanju jew għal applikazzjonijiet ta 'saħħa baxxa |
| T6 | Soluzzjoni trattata bis-sħana, imbagħad ta 'età artifiċjalment | Komponenti strutturali ta 'saħħa għolja ġenerali | Temper komuni, l-ogħla saħħa, ebusija għolja, prestazzjoni għolja ta 'għeja |
| T7X | Soluzzjoni trattata bis-sħana, imbagħad overaged (e . g ., t73, t74, t76) | Komponenti aerospazjali li jeħtieġu reżistenza SCC għolja | Qawwa kemmxejn aktar baxxa minn T6, iżda reżistenza eċċellenti għall-ikkrekkjar tal-korrużjoni tal-istress u korrużjoni ta 'tqaxxir |
| Txx51 | Soluzzjoni trattata bis-sħana, imġebbda, mġebbda mill-istress | Għal stress residwu mnaqqas u distorsjoni tal-magni | Qawwa għolja, stress residwu baxx, stabbiltà dimensjonali tajba |
Gwida għall-Għażla tat-Temper:
T6 Temper: Jipprovdi l-ogħla saħħa u ebusija, adattat għal komponenti strutturali ġenerali b'rekwiżiti ta 'proprjetà mekkanika għolja .
T7X Tempers: Għal ligi tas-serje 7xxx, T73, T74, T76, u tempers oħra żejda jissagrifikaw ammont żgħir ta 'saħħa biex itejbu b'mod sinifikanti r-reżistenza għall-korrużjoni tal-korrużjoni tal-istress (SCC) u l-korrużjoni tal-esfoljazzjoni, li jagħmluhom tempers komuni fl-industrija aerospazjali .
TXX51 Tempers: Għal forġa kbira kbira jew bil-preċiżjoni, li tagħżel Temper b'ħelsien ta 'tensjoni (e . g ., T651, T7351) jista' effettivament inaqqas l-istress residwu li jtaffi, u b'hekk jimminimizza l-magni tad-distorsjoni u jtejjeb l-istabbiltà dimensjonali .
6. Karatteristiċi tal-magni u tal-fabbrikazzjoni
Il-makkinabilità tal-forġa kbira tal-liga tal-aluminju tvarja skont is-serje tal-liga iżda ġeneralment hija tajba . weldabilità tvarja wkoll skont liga .
| Operazzjoni | Materjal tal-għodda | Parametri rrakkomandati | Kummenti |
|---|---|---|---|
| Tidwir | Karbide, għodda tal-PCD | Vc =200-1000 m / min, f =0.2-2.0 mm / rev | Qtugħ ta 'effiċjenza għolja, jirrikjedi għodod ta' magni ta 'riġidità għolja, preċiżjoni għall-finitura tal-wiċċ |
| Tħin | Karbide, għodda tal-PCD | Vc =250-1500 m / min, fz =0.1-1.0 mm | Kbar 5- Ċentri tal-magni tal-assi / tal-irfid, qtugħ tqil, kontroll multi-assi |
| Tħaffir | Karbide, HSS miksi | Vc =50-300 m / min, f =0.08-0.4 mm / rev | Tħaffir tat-toqob fil-fond, tkessiħ intern, evakwazzjoni taċ-ċippa, kontroll dimensjonali strett |
| Tapping | Għall-finijiet ta' dan l-Artikolu, l-Istati Membri għandhom jiżguraw li l-Istati Membri jkunu | Vc =10-50 m / min | Lubrikazzjoni xierqa, tipprevjeni l-ħajt tiċrita, taptap toqob kbar |
| Iwweldjar (Fużjoni) | Mig / Tig | Tajjeb għal serje 6xxx, fqira / mhux irrakkomandata għal serje 2xxx / 7xxx | Serje 2xxx / 7xxx tipikament magħquda minn irbit mekkaniku jew wweldjar ta 'stat solidu |
| Trattament tal-wiċċ | Anodizzazzjoni, kisi tal-konverżjoni, pittura | L-anodizzazzjoni hija komuni, tipprovdi protezzjoni u estetika | Kisi tal-pittura u tal-konverżjoni jipprovdi protezzjoni addizzjonali, jissodisfa l-ħtiġijiet estetiċi u ta 'protezzjoni |
Gwida għall-fabbrikazzjoni:
Makkinabilità: Il-biċċa l-kbira tal-forġa tal-liga tal-aluminju għandhom makkinabilità tajba u huma faċli biex tipproċessa . għal ligi ta 'saħħa għolja, riġidità ogħla u għodod tal-magni tal-enerġija u għodod ta' qtugħ ta 'prestazzjoni għolja huma meħtieġa . meta makkinar ta' komponenti kbar, il-kontroll tas-sħana u tad-distorsjoni għandhom jiġu kkunsidrati .
Stress residwu: Forgings kbar jista 'jkollhom stress residwu sinifikanti wara t-tkessiħ . bl-użu ta' tempers TXXX51 jew strateġiji ta 'magni b'ħafna stadji (irfinar ta' eżenzjoni ta 'stress inkwiet) jista' jikkontrolla b'mod effettiv il-magni tad-distorsjoni .
Weldabilità:
Ligi tas-serje 6xxx: Ikollok weldabilità tal-fużjoni eċċellenti u tista 'tiġi wweldjata bl-użu ta' metodi konvenzjonali (e . g ., mig, tig), adattata għal għaqda strutturali u tiswija .
Ligi tas-serje 2xxx u 7xxx: Għandhom weldabilità konvenzjonali fqira tal-fużjoni, suxxettibbli għal qsim sħun u telf ta 'saħħa sinifikanti . għal forġa kbira ta' dawn il-ligi ta 'saħħa għolja, konnessjonijiet imbarrat b'qawwa għolja, irbattar, jew f'każijiet speċjali, wweldjar ta' stat solidu (e {. g .}} Frition ħawwad fsw) jew brazing Evalwazzjoni tal-impatt tagħhom fuq il-proprjetajiet ġenerali .
7. Sistemi ta 'Reżistenza u Protezzjoni tal-Korrużjoni
Ir-reżistenza għall-korrużjoni ta 'forġa kbira ta' liga tal-aluminju tvarja skont is-serje tal-liga u l-kundizzjonijiet ambjentali, u ġeneralment teħtieġ sistema ta 'protezzjoni komplementari .
| Tip ta 'korrużjoni | Imġieba tipika (T6 / T7x) | Sistema ta 'protezzjoni | Rimarki |
|---|---|---|---|
| Korrużjoni atmosferika | Tajjeb għal eċċellenti | Anodizzazzjoni, jew l-ebda protezzjoni speċjali meħtieġa | Serje 6xxx l-aħjar, serje 7xxx li jmiss, serje 2xxx ġenerali |
| Korrużjoni tal-ilma baħar | Moderat għall-ġid | Kisi anodizzanti, ta 'prestazzjoni għolja, iżolament galvaniku | Serje 6xxx aħjar, serje 7xxx / 2xxx teħtieġ protezzjoni aktar b'saħħitha |
| Qsim tal-korrużjoni tal-istress (SCC) | Baxx għal moderatament sensittiv | T7X tixjiħ, anodizzazzjoni, kisi, tnaqqis ta 'stress residwu | Serje 7xxx sensittiva ħafna fit-T6, imtejba b'mod sinifikanti minn T7x |
| Korrużjoni ta 'tqaxxir | Baxx għal moderatament sensittiv | T7X tixjiħ, anodizzazzjoni, kisi | |
| Korrużjoni intergranulari | Baxx għal moderatament sensittiv | Kontroll tat-trattament tas-sħana |
Strateġiji ta 'protezzjoni kontra l-korrużjoni:
Għażla tal-liga u t-temperament: Agħżel l-iktar liga adattata u t-tempra tat-trattament tas-sħana fl-istadju tad-disinn ibbażat fuq l-ambjent tas-servizz . Pereżempju, għall-ambjenti tal-baħar, is-serje 6xxx tista 'tkun preferuta fuq is-serje 7xxx {. għal riskju SCC għoli, T7X tempers tas-serje 7xxx huma preferuti .
Trattament tal-wiċċ:
Anodizzazzjoni: L-iktar metodu ta 'protezzjoni komuni u effettiv, li jifforma film ta' ossidu dens fuq il-wiċċ tal-forġa, itejjeb il-korrużjoni u r-reżistenza għall-ilbies . għal komponenti kbar, id-daqs tat-tank anodizzanti u l-kontroll tal-proċess huma kruċjali .
Kisi tal-konverżjoni kimika: Servi bħala primer tajbin għal żebgħa jew adeżivi, li tipprovdi protezzjoni addizzjonali tal-korrużjoni .
Sistemi ta 'kisi ta' prestazzjoni għolja: Kisi kontra l-korrużjoni b'ħafna saffi għolja, bħal Epoxy, Kisi tal-Polyurethane, eċċ ., jista 'jiġi applikat f'ambjenti estremament korrużivi .
Ġestjoni tal-korrużjoni galvanika: Meta tkun f'kuntatt ma 'metalli inkompatibbli (e . g ., azzar, ram), miżuri ta' iżolament stretti (e {. g {., gaskets, kisi iżolanti, siġillanti) għandhom jittieħdu biex jipprevjenu korrużjoni kbira, li hija partikolarment importanti fl-istrutturi kumplessi kbar .
8. Propjetajiet fiżiċi għall-inġinerija
Il-proprjetajiet fiżiċi ta 'forġa kbira ta' liga tal-aluminju huma kunsiderazzjonijiet importanti fid-disinn strutturali u mekkaniku, speċjalment f'applikazzjonijiet li jeħtieġu ġestjoni termali u kompatibilità elettromanjetika {.
| Proprjetà | Firxa tal-valur | Konsiderazzjoni tad-disinn |
|---|---|---|
| Densità | 2.70-2.85 g / cm³ | Disinn ħafif, madwar . 1 / 3 tad-densità tal-azzar |
| Firxa tat-tidwib | 500-660 grad | Trattament tas-sħana u tieqa tal-iwweldjar |
| Konduttività termali | 130-200 W/m·K | Ġestjoni termali, disinn ta 'dissipazzjoni tas-sħana |
| Konduttività elettrika | 30-55% iacs | Konduttività elettrika tajba |
| Sħana speċifika | 890-930 j / kg · k | Kalkoli tal-massa termali u tal-kapaċità tas-sħana |
| Espansjoni termali (CTE) | 22-24 ×10⁻⁶/K | Bidliet dimensjonali minħabba varjazzjonijiet fit-temperatura |
| Modulu ta 'Young | 68-76 GPA | Kalkoli ta 'deflessjoni u ebusija |
| Il-proporzjon ta 'Poisson | 0.33 | Parametru ta 'analiżi strutturali |
| Kapaċità ta 'damping | Baxx | Vibrazzjoni u kontroll tal-ħoss |
Konsiderazzjonijiet tad-disinn:
Proporzjon ta 'saħħa-piż eċċellenti: Il-kombinazzjoni ta 'densità baxxa u saħħa għolja tagħmel ligi tal-aluminju għażla ideali għal piż ħafif strutturali, li jwassal għal effiċjenza mtejba tal-fjuwil, tagħbija tat-tagħbija, u prestazzjoni {.
Affidabilità għolja: Il-mikrostruttura densa, il-ħbub raffinati, u l-linji tal-fluss kontinwi pprovduti mill-proċess tal-forġa jsaħħu bil-kbir il-ħajja tal-għeja tal-materjal, l-ebusija tal-ksur, ir-reżistenza għall-impatt, u t-tolleranza tal-ħsara, li tiżgura s-sigurtà taħt kundizzjonijiet estremi {.
Integrazzjoni ta 'ġeometriji kumplessi: Il-forġa tad-die tista 'tipproduċi ġeometriji kumplessi f'forma ta' netwerk kważi, tintegra funzjonijiet multipli, tnaqqas l-għadd tal-partijiet u l-ispejjeż tal-assemblaġġ, u ttejjeb ir-riġidità strutturali ġenerali .
Makkinabilità u ingħatabbiltà: Jiddependi fuq il-grad tal-liga, il-makkinabilità tajba u ċerti weldjar jew konvenjenzi li jingħaqdu jistgħu jiġu offruti .
Riċiklabilità għolja: Ligi tal-aluminju huma riċiklabbli ħafna, konsistenti mal-prinċipji ta 'żvilupp sostenibbli u ekonomija ċirkolari .
Limitazzjonijiet tad-Disinn:
Limitu ta 'prestazzjoni ta' temperatura għolja: Għalkemm xi ligi (e . g ., 2618) iwettqu aħjar f'temperaturi għoljin, ġeneralment, is-saħħa ta 'ligi tal-aluminju tonqos b'mod sinifikanti' l fuq minn 150 grad -200 grad, u jagħmilhom mhux xierqa għal ambjenti ta 'temperatura ultra-għolja fit-tul .
Modulu elastiku aktar baxx: Meta mqabbel ma 'ligi tal-azzar jew tat-titanju, ligi tal-aluminju għandhom modulu elastiku aktar baxx, li jistgħu jeħtieġu sezzjonijiet trasversali akbar jew disinji strutturali speċifiċi f'applikazzjonijiet li jeħtieġu ebusija għolja .
Spiża: Meta mqabbel ma 'ikkastjar jew estrużjonijiet ordinarji, l-ispiża tal-produzzjoni ta' forġa ta 'die kbar hija tipikament ogħla, l-aktar minħabba żvilupp ta' die u investiment ta 'tagħmir .
9. Assigurazzjoni tal-Kwalità u Ittestjar
Kontroll tal-kwalità għal forġa ta 'die liga tal-aluminju kbir huwa tal-akbar importanza, speċjalment f'applikazzjonijiet kritiċi bħal Aerospace, biex jiżgura li l-prodotti jissodisfaw l-ogħla standards tal-industrija u r-rekwiżiti tal-klijent .
Proċeduri ta 'ttestjar standard:
Ċertifikazzjoni tal-materja prima:
Analiżi tal-Kompożizzjoni Kimika (OES / XRF) biex tiżgura konformità ma 'AMS, ASTM, EN, eċċ .
Spezzjoni tad-Difett Intern: Testijiet ultrasoniċi 100% biex jiżguraw li l-ingotti u l-ispazji ffalsifikati minn qabel huma ħielsa minn difetti makroskopiċi (e {. g {., porożità, inklużjonijiet, xquq) .
Monitoraġġ tal-proċess tal-forġa:
Monitoraġġ u reġistrazzjoni f'ħin reali ta 'parametri ewlenin tal-proċess bħat-temperatura tal-forn, temperatura tal-forġa, pressjoni, u ammont ta' deformazzjoni .
Spezzjoni fil-proċess / off-line tal-forma u d-dimensjonijiet tal-forġa biex tiżgura forġa stabbli u kkontrollata .
Monitoraġġ tal-proċess tat-trattament tas-sħana:
Kontroll preċiż u reġistrazzjoni ta 'parametri bħalma huma l-uniformità tat-temperatura tal-forn f'forn kbir ta' trattament tas-sħana, temperatura tal-midja tal-quench, intensità ta 'aġitazzjoni, u ħin ta' trasferiment ta 'quench .
Reġistrazzjoni u analiżi tal-kurvi tat-temperatura / ħin tat-trattament tas-sħana biex jiġi żgurat li l-proprjetajiet mekkaniċi meħtieġa jintlaħqu .
Analiżi tal-Kompożizzjoni Kimika:
Verifika mill-ġdid tal-kompożizzjoni kimika tal-lott tal-forġa finali biex tiżgura li l-prodott finali jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet .
Ittestjar tal-Propjetà Mekkanika:
Ittestjar tat-tensjoni: Kampjuni meħuda fid-direzzjonijiet L, LT, u ST minn postijiet rappreżentattivi multipli (inklużi ċ-ċentru u t-tarf) huma ttestjati għal UTS, YS, EL, li jiżguraw li l-valuri minimi garantiti jintlaħqu .
Ittestjar tal-ebusija: Kejl b'ħafna punti biex tevalwa l-uniformità ġenerali .
Ittestjar tal-impatt: Charpy V-Notch Impact Test Jekk meħtieġ, biex tevalwa l-ebusija .
Ittestjar tal-għeja, ittestjar tal-ebusija tal-ksur, ittestjar tal-ikkrekkjar tal-korrużjoni tal-istress: Dawn it-testijiet aktar avvanzati huma tipikament imwettqa għal applikazzjonijiet kritiċi bħal Aerospace .
Ittestjar mhux distruttiv (NDT):
100% Ittestjar ultrasoniku (UT): Spezzjoni tad-difetti interni għall-forġa kbira kollha li jġorru t-tagħbija kritika biex tiżgura l-ebda porożità, inklużjonijiet, delaminazzjonijiet, xquq, eċċ .
Ittestjar penetranti (PT) / ittestjar tal-partikuli manjetiċi (MT, għal inklużjonijiet tal-ħadid): Spezzjoni tal-wiċċ biex tiskopri difetti li jkissru l-wiċċ .
Ittestjar kurrenti eddy (ET): Jiskopri difetti fil-wiċċ jew fil-wiċċ u l-konsistenza tal-konduttività tal-materjal .
Ittestjar Radjografiku (RT): Għall-iskoperta ta 'ċerti difetti interni speċifiċi .
Analiżi mikrostrutturali:
Eżami metallografiku biex tevalwa d-daqs tal-qamħ, il-kontinwità tal-fluss tal-qamħ, il-grad ta 'rikristallizzazzjoni, u l-preċipitat tal-morfoloġija u d-distribuzzjoni, li tiżgura li l-mikrostruttura tissodisfa r-rekwiżiti .
Spezzjoni dimensjonali u tal-kwalità tal-wiċċ:
Kejl dimensjonali 3D preċiż bl-użu ta 'magni kbar ta' kejl ta 'koordinati (CMM) jew skaners tal-lejżer .
Ħruġ tal-wiċċ, spezzjoni tad-difett viżwali .
Standards u ċertifikazzjonijiet:
Il-manifatturi tipikament iżommu AS9100 (sistema ta 'ġestjoni tal-kwalità aerospazjali), ISO 9001, u ċertifikazzjonijiet oħra ta' sistema internazzjonali ta 'ġestjoni tal-kwalità .
Il-prodotti jikkonformaw mal-istandards industrijali rilevanti bħall-AMS (speċifikazzjonijiet tal-materjal aerospazjali), ASTM (Soċjetà Amerikana għall-Ittestjar u l-Materjali), EN (Standards Ewropej), u Speċifikazzjonijiet Speċifiċi għall-Klijent (E {. g ., Boeing, Airbus, GE) .
EN 10204 Tip 3 . 1 jew 3.2 Rapporti tat-Test tal-Materjal jistgħu jiġu pprovduti, u ċertifikazzjoni indipendenti ta 'partijiet terzi tista' tiġi rranġata wara t-talba tal-klijent.
10. Applikazzjonijiet u Konsiderazzjonijiet tad-Disinn
Forgings kbar tal-liga tal-aluminju huma l-għażla preferuta għal ħafna applikazzjonijiet ta 'prestazzjoni għolja u kritiċi għas-sigurtà minħabba l-proprjetajiet ġenerali eċċellenti tagħhom .
Żoni ta 'applikazzjoni primarja:
Aerospazjali: Komponenti tal-irkaptu tal-inżul tal-inġenji tal-ajru, frejms tal-fuselage, kustilji tal-ġwienaħ, xfafar tal-kompressur tal-magna, diski tat-turbina, kisi, partijiet tal-konnessjoni, strutturi tal-pilanda {.
Trasport Ferrovjarju: Bogies tal-ferrovija b'veloċità għolja, partijiet li jgħaqqdu korp tal-karozzi, komponenti strutturali li jġorru tagħbija kritika .
Industrija tal-Karozzi: Komponenti tas-sistema ta 'sospensjoni tal-karozzi b'rendiment għoli, roti, partijiet tal-magna, komponenti strutturali kbar (karozzi tat-tiġrijiet, karozzi lussużi) .
Industrija tal-Baħar: Komponenti strutturali kbar tal-vapur, parentesi tal-iskrun, partijiet tal-pjattaforma offshore .
Makkinarju tal-Kostruzzjoni: Armi tal-makkinarju tqil, komponenti strutturali tax-chassis, korpi taċ-ċilindru idrawliku, partijiet li jgħaqqdu .
Settur tal-enerġija: Hubs tat-turbina tar-riħ, partijiet ta 'konnessjoni tax-xafra, komponenti tal-bastiment bi pressjoni għolja .
Makkinarju Ġenerali: Korpi kbar tal-pompa, korpi tal-valv, forom, attrezzaturi, eċċ .
Vantaġġi tad-Disinn:
Proporzjon ta 'saħħa-piż eċċellenti: Inaqqas b'mod sinifikanti l-piż strutturali, it-titjib tat-tagħbija u l-effiċjenza .
Affidabilità għolja u sigurtà: Il-proċess tal-forġa jelimina d-difetti interni, jirfina l-ħbub, u jifforma linji ta 'fluss kontinwu, li jsaħħaħ ħafna l-ħajja tal-għeja tal-materjal, ebusija tal-ksur, reżistenza għall-impatt, u tolleranza tal-ħsara, li jiżgura s-sigurtà taħt kundizzjonijiet estremi .
Integrazzjoni ta 'ġeometriji kumplessi: Tista 'tintegra funzjonijiet multipli f'komponent wieħed, tnaqqas l-għadd tal-parti u l-ispejjeż tal-assemblaġġ, u ttejjeb ir-riġidità strutturali ġenerali .
Uniformità tal-Propjetà: Il-mikrostruttura interna u l-proprjetajiet ta 'forġa kbira huma uniformi ħafna, u jevitaw il-varjazzjonijiet tal-propjetà lokalizzati komuni fl-ikkastjar .
Produzzjoni personalizzata: Personalizzat ħafna għal bżonnijiet ta 'applikazzjoni speċifiċi, li jippermetti disinn ottimali .
Limitazzjonijiet tad-Disinn:
Spiża għolja tal-manifattura: Żvilupp tad-die, investiment kbir ta 'tagħmir, u flussi ta' proċess kumpless iwasslu għal spejjeż ogħla ta 'produzzjoni .
Ċiklu ta 'manifattura twil: Speċjalment għal prodotti ġodda, disinn tad-die, validazzjoni, u ċikli ta 'produzzjoni jistgħu jkunu twal .
Limitazzjonijiet tad-daqs: Limitat bit-tunnellaġġ tat-tagħmir tal-forġa disponibbli u dimensjonijiet tad-die .
Konsiderazzjonijiet Ekonomiċi u ta 'Sostenibbiltà:
Valur sħiħ taċ-ċiklu tal-ħajja: Għalkemm l-ispejjeż inizjali huma għoljin, it-titjib tal-prestazzjoni (e . g ., effiċjenza tal-fjuwil, ħajja estiża) u l-assigurazzjoni tas-sigurtà pprovduta mill-forġa jirriżultaw f'valur ekonomiku u ta 'sigurtà sinifikanti fuq iċ-ċiklu tal-ħajja sħiħ tagħhom .
Effiċjenza fl-użu tal-materjal: Il-forġa tad-die hija proċess ta 'tfassil kważi net, li joffri użu ogħla ta' materjal meta mqabbel ma 'magni .
Ħbiberija ambjentali: Ligi tal-aluminju huma riċiklabbli ħafna, li jikkontribwixxu għall-konsum imnaqqas tar-riżorsi u l-impronta ambjentali .
Kompetittività: F'industriji strateġiċi bħal aerospazjali, il-forġa kbira tal-liga tal-aluminju huma vantaġġ kompetittiv ewlieni .
It-tags Popolari: Forgings kbar tal-liga tal-aluminju, iċ-Ċina liga kbira tal-aluminju die forgings manifatturi, fornituri, fabbrika
Ibgħat l-inkjesta
