飞机锻件的热成形工艺主要包括锻造、轧制和拉伸等几种方法。不同的热成形工艺在不同情况下可选用不同的工艺方法。下面结合实际生产举例说明:
- 锻造工艺:锻造是一种将金属加工为一定形状的传统技艺,因其能制造优良的高强度锻件而被广泛使用。在实际生产过程中,通常会采取以下几个工艺步骤:首先进行预处理,除去锻造起点材料表面的氧化皮和杂质。然后,在锻模上形成均匀银色的热钢坯,进行碳化处理并进行间休火冷却(或水淬)处理,以控制钢坯的外形与内部应力。接着进入锻压机二次模锻,最终形成所需形状并控制产品质量。
例如,某飞机零部件通常采用锻造工艺生成,由于零部件需要具备极强的耐高温和低蠕变性能,因此通常选择钛合金材料进行锻造,以满足高强度、高耐热、高精密和低疲劳的要求。 - 轧制工艺:轧制是利用加工硬化来制造具有所需硬度、均匀分布和定尺寸的钢坯。轧制通常将连铸钢坯经过预热后进行加工,并在加工过程中逐渐削减形状至最终需要的形状和大小。其优点为虽然成本较高,但是效率高,能够轻松批量加工大规模的锻件。例如,某型号飞机用的钛合金复合薄壁板就可以采用轧制工艺来生产。
- 拉伸工艺:拉伸是一种以不断增加载荷来延伸金属进行形变的工艺。它可以用于制造单向拉伸的若干种实心类锻件,如圆杆、方管等。拉伸工艺相对于其他工艺而言,具有高效、节省用料和生产强度好的优点。例如,某机型使用的铝合金零件,它的材料强度超过了大多数其他的机体材料,因此这种零部件采用了拉伸工艺制造而成。