video
Large Diameter Thick Walled Aluminum Forged Ring
(46)
(45)
1/2
<< /span>
>

Алуминиев кован пръстен с дебел диаметър

Алуминиевата сплав с дебели раздели с голям диаметър, като ключов компонент във високотехнологичните полета като аерокосмическата, националната отбрана и военната индустрия, има отлични характеристики като висока якост, лек, устойчивост на корозия и лекота на обработка. Той приема усъвършенствана технология за коване и е прецизна, произведена чрез множество процеси, които могат да отговарят на различни сложни и взискателни изисквания за приложение.

Описание на продуктите

 

 

1. Процес на преглед и производство на материали

Алуминиеви ковани пръстени с дебел стенен диаметър са изключително жизненоважни структурни компоненти в съвременните индустрии от висок клас, широко използвани в мащабно оборудване и системи, които изискват най-високите нива на носещ капацитет, устойчивост на умора, здравина на счупване, стабилност на размерите и леко тестване. В сравнение с обикновените алуминиеви сплави пръстени, характеристиките на "дебелостенни" и "голям диаметър" налагат по-високи и по-сложни изисквания за подбор на материали, топене и леене, коване на процеси и контрол на топлинната обработка, като се гарантира, че тяхната вътрешна структура е равномерна, плътна, без дефекти и способна да поддържа отлични общи механични свойства дори в дебели секции.

Общи степени на алуминиеви сплави: Корени пръстени с дебели стени с голям диаметър имат специфични изисквания за втвърдяване на сплав и чувствителност към ефектите на дебелината.

Сплави с ултра-висока якост (напр. 7050, 7075, 7049, 2024): Тези сплави поддържат висока якост и добра здравина дори в дебели участъци, като 7050 и 7049 са особено предпочитани за отличните си свойства на дебелина и устойчивост на корозия на напрежението, използвани предимно в аерокосмическото, отбраната и оборудването с високо налягане.

Високи устойчиви на корозия/криогенни сплави (напр. 5083, 5A06): В морското инженерство, криогенните резервоари за съхранение и съдовете с големи под налягане, тези сплави са предпочитани поради изключителната си устойчивост на корозия, криогенна здравина и заваряемост.

Общи сплави с висока якост (напр. 6061, 6082): Използва се за общи индустриални структури, изискващи сравнително висока якост, като същевременно балансира добрата обхват и разходи.

Процес на премиум кожур за пръстени с дебели стени с голям диаметър: Производството на алуминиеви ковани пръстени с дебели стени с голям диаметър е една от най-предизвикателните задачи в алуминиевото коване. Сложността на контрола на процесите се крие в осигуряването наОсновно качествоиЕднообразие на имотитеВ изковки с дебела секция:

Препара:

Най -високата чистота първична алуминий и легиращи елементи са избрани, за да се осигури прецизен състав и изключително ниски нива на примеси.

Използват се най-модерното топене, рафиниране, филтриране, дегустация (напр. SNIF, вакуумно дегазиране) и електромагнитни разбъркващи технологии за постигане на ултрависока чистота и ниско съдържание на водород в стопилката, което е от решаващо значение за осигуряване на никакви включвания или пори в рамките на разрова с дебела стена.

Ултра-големият диаметър на диаметъра и теглото се произвеждат с помощта на големи системи за леене с директна охлаждане (DC). Процесът на леене изисква прецизен контрол на скоростта на втвърдяване и условията на охлаждане, за да се получи равномерна и фина структура като прелита, като се сведе до минимум сегрегацията.

Лечение с хомогенизация на сливане:

Гигантските блокове претърпяват дълготрайна (обикновено десетки до стотици часове), многоетапна, точно контролирано лечение за отгряване на хомогенизация. Целта е да се елиминира тежка макрозагрегация и груби дендритни структури, да се осигури равномерна дифузия на легиращите елементи и да се подобри пластичността на слита за последващо мащабно коване, намаляване на риска от напукване.

Подготовка и проверка на заготовки:

Повърхността на слината претърпява дълбоко почистване (тежко скалпиране или смилане), за да се премахнат старателно потенциалните повърхностни дефекти и повърхностната сегрегация.

Преди коване, сливането претърпява 100% цялостна ултразвукова проверка с висока разделителна способност. За изковки с дебелостенни стени, изискванията за проверка обикновено отговарят на най-високите аерокосмически стандарти (напр. AMS 2630 клас AA или SAE ARP 1924 ниво А), като не се гарантира вътрешно микроскопични дефекти.

Предварително нагряване: Графикът или под формата се нагряват равномерно до прецизния температурен диапазон на коване. За части с дебелостенни стени времето за предварително нагряване е по-дълго, за да се гарантира, че температурата на сърцевината достига равномерно състояние, предотвратяване на прекомерни температурни разлики между повърхността и сърцевината, което може да доведе до напукване.

Коване на последователност (основен фокус върху деформацията на дебелина и контрол на потока на зърното):

Използване на голямо оборудване: Тежките хидравлични преси, надвишаващи десет хиляди тона (дори десетки хиляди тона) и ултра големи пръстеновидни машини са необходими за прилагане на достатъчна сила на деформация към масивни, дебели заготовки, като гарантира, че сърцевината също претърпява пълна пластмасова деформация.

Разстройство и рисуване: Ingot се подлага на многопосочни, многократни операции за разстройство и рисуване на хидравличната преса. Това не само разгражда структурата на As-Cast, но също така осигурява задълбочено коване на ядрото, елиминирайки вътрешната порьозност и макрозагрегацията и образуването на предварителен поток на зърното.

Пиърсинг: Предварителна пръстенова структура се образува чрез пиърсинг с големи матрици и дорници. Този процес допълнително уплътнява материала, прецизира микроструктурата и започва да ръководи потока на зърното.

Формиране на търкаляне на пръстени (ключов процес): Извършва се на ултра-големи вертикални подвижни машини с диаметър. Повиването на пръстена е особено от решаващо значение за пръстените с дебелостенни стени, тъй като се прилага едновременно радиално и аксиално компресиране на пръстена, като се гарантира, че зърната в цялата дебелина на стената претърпяват достатъчна деформация и усъвършенстване и че потокът на зърното е силно подравнен по обиколката на пръстена. Това е жизненоважно за подобряване на периферната сила, живот на умора и здравина на счупване на пръстени с дебели стени. Процесът на търкаляне на пръстена обикновено включва множество проходи, за да се осигури еднаква деформация и да се предотвратят централни дефекти.

Минимално съотношение на намаляване: За изковки с дебелостенни стени обикновено се изисква общото съотношение на намаляване, за да бъде значително по-високо, отколкото при обикновените изковки, като се гарантира пълното коване на дебелина, елиминирането на всички структури като предели и образуването на оптимизиран, рафиниран поток на зърното.

Топлинна обработка:

Лечение и гасиране на разтвора: По време на разтвора лечение на изковки с дебели стени е от решаващо значение да се осигури еднаква температура в цялата секция и достатъчно време за накисване. Угасването е най-голямото предизвикателство, изискващо мощни възможности за охлаждане (напр. Водното гасене на водата, полимерно гасене), за да се гарантира, че сърцевината на дебелата стена също постига достатъчна скорост на гасене, образувайки равномерно пренаситен твърд разтвор. Всяко нееднообразно или недостатъчно гасене ще повлияе силно на крайните механични свойства.

Лечение на стареене: Едноетапното или многоетапното изкуствено стареене се извършва в зависимост от степента на сплав. За 7xxx серии с дебели стени, T73/T74 Прекомерно лечение обикновено се използват за жертва на малко количество сила в замяна на отлична устойчивост на разрушаване на корозия на стреса (SCC) и корозия на ексфолиацията, като същевременно поддържат здравина с висока счупване.

Остатъчно облекчаване на напрежението: Остатъчните напрежения при дебели стени с голям диаметър след гасенето са изключително високи. Трябва да се приемат мерки за облекчаване на напрежението като разтягане (TXX51), компресия (TXX52) или вибрационно стареене, за да се намали изкривяването на обработката и да се подобри устойчивостта на SCC.

Довършителни и проверки:

Последващата прецизна обработка (груба, полузареждаща) се извършва за отстраняване на слоя на напрежението на повърхността и осигуряване на точността на размерите.

И накрая, се провеждат най-строгото неразрушително тестване и микроструктурен анализ, за да се гарантира, че продуктът напълно отговаря на най-високите стандарти за индустрията и изискванията за ефективност на клиентите.

 

 

2. Механични свойства на алуминиеви ковани пръстени с голям диаметър

 

 

Механичните свойства на алуминиевите ковани пръстени с дебел стени с голям диаметър са основни показатели за тяхната надеждност. Благодарение на прецизните процеси на коване и обработка на топлината, те поддържат отлични общи свойства дори в дебели участъци:

 

Тип имот

Описание на производителността

Уникално предимство на изворите с дебели стени

Задържане с висока якост

Минимална разлика между ядрото и якостта на повърхността при големи дебелини на стената

Добро опростяване, висока униформа, оптимизиран ефект на дебелина

Отлична здравина на счупване

Поддържа високи стойности на K1C дори в дебели участъци, подобрявайки толерантността на щетите

Плътна микроструктура, фини зърна, точно контролирано разпределение на утайка

Превъзходно изпълнение на умората

Живот на дълга умора и нисък темп на растеж на пукнатината

Потокът на зърното е силно подравнен по обиколката на пръстена, без дефекти на пределите

Устойчивост на пукнатина на корозия с висок стрес (SCC)

Особено 7xxx Series T73/T74 Темперс се представя отлично в дебели секции

Прецизно прекомерно лечение, ефективно облекчаване на остатъчния стрес

Силно контролирана анизотропия

Оптимални периферни (тангенциални) свойства, малки и контролирани разлики в радиални и аксиални свойства

Многопосочното коване и търкалянето на пръстени осигуряват равномерно зърно във всички посоки

Криогенна здравина

Серията 5xxx поддържа отлична здравина при изключително ниски температури

Подходящ за криогенни приложения за съхранение и транспортиране на течност

 

Типичен диапазон на производителност (в зависимост от сплав и нрав):

Крайна сила на опън: 300 MPa - 600 MPA

Сила на добив (0. 2%): 200 MPa - 550 MPa

Удължаване: 7% - 18%

Твърда: 80 Hb - 180 Hb

Якост на умора (5 × 10⁷ цикъла): 100 MPa - 200 MPa

Издръжливост на счупване (K1C): 25 MPa√m - 45 mpa√m (превъзходен ефект на дебелина в сравнение със сравними плочи)

Еднообразност на собствеността:

Видна характеристика с дебели стени с голям диаметър е тяхната висока равномерност на свойствата в целия участък (от повърхността до ядрото), благодарение на специализираните процеси за коване и контрола на гасенето. Вариацията на твърдостта на ядрото към повърхността обикновено се контролира в рамките на 5 Hb.

Остатъчният стрес обикновено се свежда до минимум чрез TXX51/TXX52 обработки, за да се гарантира стабилността на обработката и подобряване на SCC устойчивостта.

 

 

3. Микроструктурни характеристики

 

 

Микроструктурата на алуминиевите ковани пръстени с дебел стени с голям диаметър е основната гаранция за тяхната отлична характеристика, с особен акцент върху равномерността и плътността на зърнените храни и утайки в дебели участъци.

Ключови микроструктурни характеристики:

Напълно изкопана през структурата на зърното и потока на зърното:

Пълно елиминиране на груби зърна като заклинание и дендритна сегрегация, образувайки фини, приравнени и/или удължени, равномерни прекристализирани зърна по посока на деформация.

Поток на зърното: По време на многопосочно коване и търкаляне на пръстени, металните зърна са интензивно разтегнати и образуват непрекъсната влакнеста структура по геометрията на пръстена и първичните посоки на напрежението. За пръстени с дебелостенни стени този поток на зърното е оптимизиран в цялата дебелина на стената, като гарантира отлична периферна якост, живот на умора и здравина на счупване, като същевременно ефективно инхибира разпространението на пукнатини по границите на зърното.

Дисперсоиди: Фини дисперсоиди, образувани от микро-слежащи елементи (напр. ZR, CR, MN), ефективно закрепват границите на зърното при високи температури на коване и топлина, инхибирайки прекомерния растеж и прекристализация на зърното, като по този начин поддържат фино зърнеста микроструктура.

Изключително висока плътност и елиминиране на дефекти:

Неограниченото триосно налягане, приложено по време на процеса на коване, напълно затваря всички вътрешни дефекти, които могат да възникнат по време на леене, като микропоратозност, кухини за свиване и газови пори, постигайки вътрешно-теоретична плътност вътрешно и значително подобряване на надеждността на материала.

Първичните интерметални съединения и фазите на примесите са ефективно разградени и равномерно разпръснати, намалявайки вредните им ефекти.

Равномерно разпределение на фазите на укрепване (утайки):

Прецизният контрол върху лечението и стареенето на разтвора осигурява равномерни валежи и разпределение на фазите на укрепване (напр. MGZN₂ в серия 7xxx, al₂cumg в 2xxx серии) в целия дебел участък, включително сърцевината, като по този начин постига висока еднаквост на механичните свойства в цялото компонентно напречно сечение.

Морфологията и разпределението на зърното на зърното са строго контролирани, особено в T73/T74 преувеличени темпераменти, където се образуват по -груби и прекъснати гранични зърнени гранични утайки, като се максимално устойчивост на разрушаване на корозия и корозия на ексфолиацията.

Металургична чистота:

Аерокосмическите технологии за топене и кастинг гарантират изключително ниско неметално съдържание на включване, отговарящи на най-строгите изисквания за чистота, което е от решаващо значение за подобряване на здравината на счупването и живота на умората.

 

 

4. Размерени спецификации и допустими отклонения

 

 

Алуминиевите ковани пръстени с дебели стени с голям диаметър обикновено са с много големи размери, което изисква специализирано ултра голямо оборудване за производство и проверка.

 

Параметър

Типичен производствен диапазон

Търговска толерантност (като се подава)

Прецизна толеранс (обработен)

Метод на изпитване

Външен диаметър

1000 мм - 8000+ мм

± 0. 5% или ± 10 mm (което е по -голямо)

± {{0}}. 1 mm до ± 0.8 mm

CMM/лазерно сканиране

Вътрешен диаметър

800 мм - 7900+ мм

± 0. 5% или ± 10 mm (което е по -голямо)

± {{0}}. 1 mm до ± 0.8 mm

CMM/лазерно сканиране

Дебелина на стената

100 мм - 1200+ мм

± 3% или ± 10 mm (което е по -голямо)

± {{0}}. 2 mm до ± 1,0 mm

CMM/лазерно сканиране

Височина

100 мм - 1500+ мм

± 3% или ± 10 mm (което е по -голямо)

± {{0}}. 2 mm до ± 1,0 mm

CMM/лазерно сканиране

Плоскост

N/A

0. 5 mm/метър

0. 1 mm/метър

Манометър/CMM

Концентричност

N/A

0. 5 mm

0. 1 mm

Концентричност/CMM

Грубост на повърхността

N/A

RA 12. 5 - 25 μm

Ra 1. 6 - 6. 3 μm

Профилометър

 

Възможност за персонализиране:

Като високо персонализирани продукти те могат да бъдат проектирани и произведени изцяло според подробните инженерни чертежи на клиента и изискванията за производителност, включително некръстни пръстени, конични пръстени и сложни пръстени с фланци или канали.

Обикновено се предлага при грубо обработени или полу-фино обработени условия, за да се осигури удобство и прецизност за последваща обработка на клиенти и за отстраняване на слоя на повърхностния стрес.

 

 

5. Обозначения на температурата и опции за обработка на топлината

 

 

Топлинната обработка на алуминиеви ковани пръстени с дебели стени с голям диаметър е от решаващо значение за постигането на тяхната работа, със строги спецификации за различни сплави и изисквания за приложение.

 

Код на температурата

Описание на процеса

Приложимо за

Основни характеристики

O

Напълно отгряти, омекотени

Всички алуминиеви сплави

Максимална пластичност, най -ниска якост, лесна за работа на студ

H112

Изравнен само след коване

5xxx серия

Запазва кованата микроструктура и остатъчен стрес, умерена якост, добра устойчивост на корозия

H321/H116

Стабилизиран след коване

5xxx серия

Отлична корозия на стрес и устойчивост на ексфолиране, по -висока якост от H112

T6

Разтвор с топлинен разтвор, след това изкуствено остарял

2xxx, 6xxx, 7xxx серия

Най-висока якост, висока твърдост, но висока чувствителност към SCC в части с дебелостенни стени

T73/T74

Разработен разтвор, след това преувеличен (двустепенна или многоетапна)

7xxx серия (особено части с дебелостенни стени)

Малко по -ниска якост от T6, но отлична корозия на стреса и устойчивост на ексфолиране, висока здравина на счупване

T76

Разтвор с топлинен разтвор, след това специално остарял

7xxx серия

Добри общи свойства, устойчивост на корозия с висок стрес

T79

Специална топлинна обработка за 7xxx сплави

7xxx серия (висока якост + висока устойчивост на SCC)

Висока якост и изключително висок стрес устойчивост на корозия (новоразработен нрав)

 

Ръководство за подбор на температура:

За изковки с дебели стени, обърнете специално внимание на:

7xxx серия: T73, T74 и T79 са предпочитани. Тези темпераменти, чрез прецизно превишаване, значително повишават устойчивостта на разрушаване на корозия на стреса (SCC) и корозия на ексфолирането, като същевременно поддържат висока якост и проявяват отлична якост на счупване в дебели участъци. Температурата на Т6 обикновено не се препоръчва за приложения с дебелостен или SCC.

5xxx серия: H116 и H321 Темперс са оптимален избор. Те осигуряват висока устойчивост на корозия с добра здравина и здравина чрез лечение на втвърдяване и стабилизиране на напрежението, особено подходящо за морска и криогенна среда.

Остатъчно облекчаване на напрежението: За всички изковки с дебелостенни стени, леченията за облекчаване на стреса като разтягане (TXX51) или компресия (TXX52) обикновено се използват за значително намаляване на остатъчния стрес на гасенето, минимизиране на последващото изкривяване на обработката и подобряване на устойчивостта на SCC.

 

 

6. Характеристики на обработка и производство

 

 

Обработването на алуминиеви ковани пръстени с дебели стени с голям диаметър е предизвикателен процес, изискващ изключително високомощни и високо-волеви машинни инструменти, както и стратегии за обработка, персонализирани за техния размер и характеристики на стрес.

 

Работа

Материал на инструмента

Препоръчителен диапазон на параметрите

Коментари

Обръщане

Карбид, pcd

Висока скорост на рязане VC =100-400 m/min, захранване f =0. 1-0. 8 mm/rev

Големи стругове, вретено с висока мощност, добро затихване на вибрации, изобилие от охлаждаща течност

Смилане

Карбид, HSS

Висока скорост на рязане VC =150-600 m/min, подаване на зъб fz =0. 08-0. 5 mm

Големи мелници/5- машини за ос, голяма дълбочина на рязане, високо захранване, ефективна евакуация на чип

Пробиване

Карбид, DLC покритие

Средна скорост на рязане VC =40-100 m/min, захранване f =0. 05-0. 2 mm/rev

Пробиване на охлаждане, пробиването на дълбоки дупки изисква множество цикли на кълване, избягвайте запушване на чипа

Заваряване

MIG/TIG/FSW

Избраният газ за пълнене и екраниране на газ въз основа на степен на сплав

Серията 5xxx/6xxx се заваряват; 2xxx/7xxx серията имат лоша конвенционална заваряване на синтез, помислете за FSW или механично съединение

Студена работа

O Темпер

Добра пластичност, позволява големи процеси на деформация

T/H темпераменти имат по -ниска пластичност, голяма деформация на студа не се препоръчва

 

Насоки за производство:

Инструменти с висока мощност и високо твърдост: Обработката на дебели стени с голям диаметър изисква изключително висока мощност на шпиндела и твърда структура на машинния инструмент, за да се издържат на значителни сили на рязане и вибрации.

Управление на остатъчен стрес: Поради високото гасене на остатъчните натоварвания при изковки с дебелостенни стени, стратегии като мулти пропаст, симетрична обработка, балансиране на силите за рязане и потенциално многоетапни релеф на напрежението топлинните обработки трябва да бъдат приети по време на груба обработка.

Инструменти и охлаждане: Използвайте остри и устойчиви на износване карбид или PCD инструменти, комбинирани с течност с високо налягане, за ефективно евакуиране на чипове, намаляване на температурата на зоната на рязане и удължаване на живота на инструмента.

Контрол на изкривяването на обработката: Прецизното планиране на пътя на обработка, разумните параметри на рязане и ефективните схеми за затягане са от решаващо значение за контролиране на изкривяването на обработката.

Качество на повърхността: Високата точност и ниска грапавост могат да бъдат постигнати чрез довършване, намаляване на необходимостта от последващо смилане и полиране.

 

 

7. Системи за устойчивост и защита на корозия

 

 

Прилагането на алуминиеви ковани пръстени с дебелостенни стени с голям диаметър поставя по-високи изисквания за тяхната устойчивост на корозия, особено по отношение на вътрешното поведение на корозия в дебели участъци.

 

Тип корозия

Типично изпълнение

Загриженост за корозия и защита

Атмосферна корозия

Добре

Повърхностна обработка, чиста поддръжка

Корозия на морската вода

5xxx Series Отлична, други серии се нуждаят от защита

Анодизиращи, високоефективни покрития, катодна защита, галванична изолация

Стрес корозия напукване (SCC)

2xxx/7xxx t6 чувствителен, T73/T74/T79 Отличен

Избор на сплав/нрав (T7X), облекчаване на напрежението, обработка на повърхността

Корозия на ексфолиране

2xxx/7xxx t6 чувствителен, T73/T74/T79 Отличен

Избор на сплав/нрав (T7X), контрол на потока на зърното, обработка на повърхността

Междугрануларна корозия

Може да възникне с неправилна топлинна обработка или сенсибилизация

Контрол на топлинната обработка, контрол на състава

Корозия на корозия

Може да се появи в среда, съдържаща хлорид

Повърхностна обработка, чиста поддръжка

 

Системи за защита:

Избор на сплав и нрав: Изберете степени на сплав и температура на топлината, оптимизирани за специфични корозивни среди от етапа на проектиране, напр., 5xxx серия H116/H321 за морска среда или 7xxx серия T73/T74/T79 за висока якост с висока устойчивост на SCC/Exfoliation.

Повърхностна обработка:

Анодизиране: За пръстени с дебели стени с голям диаметър, обикновено се прилага тип II (сярна) или тип III (твърд) анодизиране, осигурявайки дебел, устойчив на износване и силно устойчив на корозия оксиден филм.

Химически конверсионни покрития: Служи като отлични праймери за боя или лепила, осигурявайки основна защита от корозия и адхезия.

Високопроизводителни системи за боядисване/покритие: Многослоен епоксиден праймер + полиуретанови горни системи се използват за най-тежка морска, индустриална и военна среда. За специфични функции могат да се използват специални покрития (напр. Керамични покрития).

Дизайн и строителство: Избягвайте водните капани, пукнатините и галваничната корозия, причинена от контакт с различни метали; Прилагайте изолация на изолация или катодна защита, когато е необходимо.

 

 

8. Физически свойства за инженерно проектиране

 

 

Физическите свойства на алуминиевите ковани пръстени с дебели стени с голям диаметър са от решаващо значение за проектирането на големи конструкции.

Собственост

Типична стойност

Разглеждане на дизайна

Плътност

2. 66 - 2. 85 g/cm³

Изключителен лек дизайн, оптимизиране на центъра на тежестта и структурните натоварвания

Обхват на топене

500 - 650 степен

Топлинна обработка и специално заваряване (напр. FSW) контрол на параметрите

Топлинна проводимост

110 - 200 W/m·K

Термично управление, приложение в компоненти за разсейване на топлина или изолация

Електрическа проводимост

30 - 55% IACS

Изисквания за електрическа проводимост или екраниране в електрическото оборудване

Специфична топлина

860 - 900 j/kg · k

Термична инерция, изчисляване на термичния шок

Термично разширение (CTE)

22 - 24 ×10⁻⁶/K

Промените на размерите, предизвикани от температурата в големите компоненти, координацията на подбора на материали

Модулът на Йънг

70 - 75 GPA

Структурна скованост, деформация и анализ на вибрациите

Съотношение на Поасон

0.33

Параметър за структурен анализ

Капацитет за амортизация

Умерено-ниско

Вибрация и контрол на шума, изисква интеграция със структурен дизайн

 

Дизайнерски съображения:

Изключително леко тегло и структурна ефективност: Използване на ниската плътност на алуминиевите сплави и високата якост на изворите за постигане на максимално намаляване на теглото на конструкции с дебели стени с голям диаметър, което е от решаващо значение за повишаване на работата на аерокосмическите превозни средства, високоскоростните кораби и железопътния транспорт.

Пренос на натоварване и концентрация на напрежение: Оптимизираният поток на зърното и плътната микроструктура, осигурена от коване, допринасят за по -ефективен трансфер на натоварване, намалена концентрация на напрежение и подобрен живот на умората.

Дизайн на толерантност към щети: Високата здравина на счупване позволява на компонентите да издържат на дизайнерски натоварвания дори при малки дефекти, увеличавайки структурния марж на безопасност.

Сложна адаптивност на околната среда: Избор на най -подходящия нрав на обработка на сплав и топлина въз основа на фактори като корозивна среда, температурен диапазон, вибрации и ударни натоварвания.

Интерфейси за обработка и сглобяване: Изисква прецизна обработка и строг контрол на толеранса, за да се осигури перфектно прилягане със съседни компоненти.

 

 

9. Осигуряване и тестване на качеството

 

 

Осигуряване на качеството и тестване за алуминиеви ковани пръстени с дебел стени с голям диаметър са най-критичните стъпки преди доставката, с особен акцент върху неразрушителното тестване на вътрешното качество.

Стандартни процедури за тестване:

Суровина Пълна проследяване на жизнения цикъл: От Ingot до краен продукт всички производствени партиди, параметри на процеса и резултатите от тестовете са проследени.

Анализ на химичен състав: Използване на оптична емисионна спектрометрия, рентгенов флуоресцентен анализ и др., За да се гарантира всички основни елементи и примесното съдържание съответстват на стандартите, с изключително строг контрол на толерантността към ключови елементи (напр. Zn, Mg, Cu, ZR).

Контрол на качеството на стопилка и сливане: Онлайн откриване на съдържание на водород, оценка на приобщаването (по методи като септември 1920/1940 г. или DDA-P9TF40), инспекция на макрозагрегацията на сливане, оценка на размера на зърното.

Мониторинг на процеса на коване: Запис в реално време и мониторинг на коване на температура, налягане, количество деформация и скорост на деформация, за да се гарантира задълбочено коване.

Мониторинг на процеса на обработка на топлината: Температурна равномерност на пещта (обикновено отговаряне на AMS 2750E клас 1 или 2), разтворимост на температурата и времето, скоростта на гасене, кривата на стареене и др., Осигурен от обширни термодвойки и системи за регистриране на данни.

Размерна и геометрична проверка на точността: Изчерпателна проверка на външни и вътрешни диаметри, дебелина на стената, височина, плоскост, концентричност, закръгленост и всички други критични размери и геометрични отклонения, използвайки ултра-големи, високо прецизни координатни измервателни машини (CMMS) или лазерни сканиращи системи.

Механично тестване на свойствата:

Вземане на проби: За изковки с дебелостенни стени, местоположението на пробата и количеството са от решаващо значение. Обикновено трябва да се вземат проби от вътрешната, средната и външната диаметър на пръстена и на различни височини/дълбочина на дебелината на стената и тествани в многопосочни (радиални, периферни/тангенциални и аксиални), за да се оцени цялостно равномерност и анизотропия.

Тестове: Крайна якост на опън, якост на добив, удължаване, намаляване на площта, твърдост, удар от удар, якост на умора, скорост на растеж на пукнатина на умора (DA/DN), здравина на счупване (K1C).

Специални тестове: Тестове за напукване на корозия на стреса (SCC) (напр. C-Ring, SSRT, тестове за натоварен лъч, особено за 7xxx серия T73/T74/T79), корозия на ексфолиацията (EXCO, ASTM G34).

Неразрушително тестване (NDT):

Ултразвуково тестване: 100% пълен обем, многоъгълна, високочувствителна ултразвукова проверка на целия пръстен. За части с дебелостенни стени това е най-критичният метод за откриване на минутни вътрешни включвания, порьозност, пукнатини, дефекти на границата на зърното и междугрануларна корозия, което изисква спазване на най-високите стандарти за аерокосмически клас (напр. AMS 2630 клас AA).

Тестване на проникване: Открива дефекти на повърхностно разбиване на всички обработени повърхности.

Тестови тестове на вихрови тестове: Открива дефекти на повърхността и близо до повърхността, като микро-креки и твърдост.

Рентгенографско тестване (незадължително): За повторна проверка на вътрешните дефекти в специфични критични области или допълнителна проверка.

Микроструктурен анализ: Металографско изследване за оценка на размера на зърното, непрекъснатостта на потока на зърното, степента на прекристализация, морфологията и разпределението на утайка, структурата на границата на зърното, видовете и размерите на дефекти и т.н., за да се гарантира спазването на металургичните стандарти.

Измерване на грапавостта на повърхността.

Стандарти и сертификати:

Съответства на най -строгите международни и индустриални стандарти, като AMS (спецификации на аерокосмическите материали), ASTM B247, ISO, EN, GB/T и т.н.

Сертификати на системата за управление на качеството: ISO 9001, AS9100 (аерокосмическо пространство), NADCAP (специални процеси, като топлинна обработка, NDT).

Предоставени са цялостни EN 10204 Тип 3.1 или 3.2 Отчети за тестовете за материали и при заявка на клиента може да бъде организирано независимо сертифициране на трети страни.

 

 

10. Приложения и съображения за дизайн

 

 

Алуминиеви ковани пръстени с дебели стени с голям диаметър са предпочитаният материал в крайни и критични полета за приложение поради тяхната несравнима цялостна производителност и надеждност.

Основни области на приложение:

Аерокосмическо пространство:

Самолетни корпуси на двигателя: Като случаи на вентилатори, случаи на компресори, калъфи за турбини, носещи високи температури, високоскоростно въртене и високо налягане.

Големи структурни пръстени за кацане: При спазване на огромно въздействие и натоварвания на умора.

Ракетни и ракетни конструкции: Interstage свързващи пръстени, рамки за тяга на двигателя, ориентировъчни пръстени, изискващи крайна здравина и леко тегло.

Космическа станция и критични конструкции: Пръстени за носене на товари, докинг механизъм.

Енергийна индустрия:

Компоненти на ядрените електроцентрали: Свързващи пръстени за ограничаване, основни фланци на под налягане, изискващи изключително висока надеждност и устойчивост на корозия.

Основни шарнирни фланци на вала и кула, свързващи пръстени: При спазване на огромни натоварвания на вятъра и натоварвания на умора.

Съдове с големи под налягане и фланци за съхранение на резервоара: За химически, нефтохимически, съхранение и транспортиране на природен газ), изискващ капацитет на носенето на високо налягане и криогенна здравина.

Ултра високо налягане на водородни горивни пръстени: Изключително взискателни изисквания за устойчивост на водородна ебасия и живот на умора.

Морско инженерство:

Дълбоко-масово потопяемо корпус за свързване на под налягане: При спазване на изключително високо външно налягане на водата.

Критични пръстени за поддръжка за офшорни сондажни платформи: Изискване на отлична устойчивост на корозия на морската вода и капацитет за носене на товар.

Големи корабни структурни пръстени: Като самолетоноснари, които носят конструкции за предаване, компоненти за кацане на самолетоносача.

Военно поле:

Големи артилерийски пистолети и състезания по кули: Издържа на масивно отдръпване и въздействие.

Критични носещи пръстени за тежки бронирани превозни средства.

Пръстени за изстрелване на ракети.

Тежки машини от висок клас:

Големи състезания по лагери: Като например за основните лагери на Tunnel Boring Machine.

Големи заготовки за предавка, зъбни колела.

Проектни предимства:

Крайно съотношение сила към тегло: Среща или дори надвишаване на силните изисквания на стоманата, като същевременно постига значително намаляване на теглото, което е от решаващо значение за подобряване на ефективността на транспорта и намаляване на консумацията на енергия.

Несравнима надеждност и безопасност: Процесът на коване напълно елиминира дефектите на леенето, комбиниран със строг контрол на качеството и NDT, като гарантира дългосрочната безопасност на компонентите при най-тежките товари и среди.

Отлична толерантност към щетите: Високата здравина и устойчивост на счупване на разпространението на пукнатини на умора позволяват на компонентите да работят безопасно за период дори при малки дефекти, осигурявайки ценни граници на безопасността.

Превъзходна адаптивност на околната среда: Особено сплави, оптимизирани за криогенна (напр. LNG) и силно корозивна (напр. Морска) среда, показваща производителност, несравнима от стомана.

Размерена стабилност: Чрез остатъчно облекчаване на напрежението осигурява висока размерна точност на големите пръстени по време на прецизна обработка и дългосрочно обслужване.

Ограничения и предизвикателства на дизайна:

Изключително висока цена: Изисква гигантско оборудване за коване, сложен контрол на процесите, скъпи суровини и строга проверка на качеството, което води до значително по -високи първоначални разходи от другите материали и производствени процеси.

Дълъг производствен цикъл: Сложните процеси на коване и обработка на топлината и продължителните процедури за проверка водят до разширени производствени цикли.

Трудност на обработката: Сплавите с висока якост имат сили за високо рязане и са склонни към остатъчни напрежения, налагайки изключително високи изисквания върху мощността на машинния инструмент, твърдостта и стратегиите за обработка.

Заваряване: Повечето алуминиеви сплави с ултра височина (особено 7xxx серия) имат лоша конвенционална заваряване на синтез, ограничавайки методите за присъединяване; Често се изискват механично съединение или техники за съединяване на твърдо състояние (напр. FSW).

Високотемпературна производителност: Алуминиевите сплави обикновено не издържат добре на високите температури; Дългосрочните работни температури са ограничени до под 120-150 степен, над които механичните свойства значително ще се разграждат.

Икономически и устойчиви съображения:

Обща стойност на жизнения цикъл: Въпреки високите първоначални инвестиции, тяхната свръх висока ефективност, изключително дълъг живот и намаляване на теглото, водещи до спестяване на оперативни разходи в критични приложения, осигуряват значителни икономически предимства през целия жизнен цикъл на продукта.

Ефективност на ресурсите: Коване, като процес на форма на почти мрежа, ефективно намалява отпадъците от суровини; Високата рециклируемост на алуминий също се привежда в съответствие с принципите на кръговата икономика.

Ползи за околната среда: Леката тежест на продукта директно води до намалена консумация на енергия и въглеродните емисии, като допринася положително за опазването на околната среда.

Популярни тагове: Алуминиев кован пръстен с дебел диаметър с голям диаметър, Китай с дебел диаметър с голям диаметър алуминиеви ковани производители на пръстени, доставчици, фабрика, Автомобилна алуминиева плоча, алуминиева плоча за алея, Конкуренция на алуминиеви плочи, алуминиева плоча за беседка, Анодизиране на алуминиево екструдиране, Гъвкава алуминиева плоча

Изпрати запитване

(0/10)

clearall