কিভাবে একটি টাইটানিয়াম forging চুল্লি করতে?

উচ্চ-উৎপাদন এবং নির্ভুল যন্ত্রে, টাইটানিয়াম ফোরজিংস, তাদের উচ্চ শক্তি, ক্ষয় প্রতিরোধের, এবং লাইটওয়েট বৈশিষ্ট্যের কারণে, এরো-ইঞ্জিন ব্লেড এবং মহাকাশযানের কাঠামোগত অংশগুলির মতো গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির জন্য মূল উপাদান হয়ে উঠেছে৷ ফোরজিং প্রক্রিয়ার মূল সরঞ্জাম হিসাবে, টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেসকে অবশ্যই টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি-নিম্ন তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ বিকৃতি প্রতিরোধের এবং উচ্চ-তাপমাত্রার অক্সিডেশন সংবেদনশীলতার সাথে মেলে এমন ডিজাইন করা উচিত। হিটিং সিস্টেম থেকে ডাই স্ট্রাকচার, তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ থেকে তৈলাক্তকরণ প্রক্রিয়া পর্যন্ত, টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির নিখুঁত প্লাস্টিক বিকৃতি অর্জনের জন্য ঐতিহ্যগত ধাতব ফোর্জিংয়ের প্রযুক্তিগত সীমানা ভেঙ্গে প্রতিটি দিককে অবশ্যই ভেঙ্গে দিতে হবে।

সংকীর্ণ ফোরজিং তাপমাত্রা উইন্ডো এবং টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির অক্সিডেশনের জন্য চরম সংবেদনশীলতা সরাসরি টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেস হিটিং সিস্টেমের মূল নকশার যুক্তি নির্ধারণ করে। প্রথাগত কার্বন স্টিল ফোরজিং 800-1200 ডিগ্রির বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরের মধ্যে কাজ করতে পারে, যখন টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির জন্য সর্বোত্তম ফোরজিং তাপমাত্রা 900-950 ডিগ্রির মধ্যে কেন্দ্রীভূত হয়; এই পরিসীমা 20 ডিগ্রি অতিক্রম করলে দানা মোটা হয়ে যেতে পারে বা ফাটতে পারে। তাই, টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেসের জন্য ডুয়াল-জোন তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির প্রয়োজন হয়: প্রধান হিটিং জোন প্রতিরোধের তার বা ইন্ডাকশন কয়েল ব্যবহার করে বিলেটকে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে, যখন হোল্ডিং জোন গরম বাতাস সঞ্চালনের মাধ্যমে তাপমাত্রার অভিন্নতা বজায় রাখে, তাপমাত্রার পার্থক্য ±5 ডিগ্রির মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি অ্যারোস্পেস ফোর্জিং কোম্পানি দ্বারা ব্যবহৃত একটি টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেস, যখন একটি φ600mm টাইটানিয়াম ইনগট গরম করে, একটি সেগমেন্টেড হিটিং বক্ররেখা ব্যবহার করে (300 ডিগ্রি /ঘ থেকে 600 ডিগ্রিতে গরম করা হয়, তারপর 150 ডিগ্রি /ঘ থেকে 950 ডিগ্রি পর্যন্ত), ফিডব্যাকের সাথে মিলিত হয় রিয়েল-টাইম রেডুমিটারের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য। বিলেটের কেন্দ্র এবং পৃষ্ঠ প্রচলিত 80 ডিগ্রী থেকে 15 ডিগ্রী, উল্লেখযোগ্যভাবে তাপীয় চাপের কারণে অভ্যন্তরীণ ফাটল হ্রাস করে।

ডাই সিস্টেমের নকশা টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেসগুলিতে প্রযুক্তিগত বাধাগুলি কাটিয়ে উঠতে চাবিকাঠি। টাইটানিয়াম খাদগুলির দরিদ্র তরলতা এবং উচ্চ সান্দ্রতা রয়েছে; প্রচলিত ফোরজিং ডাইগুলি অত্যধিক ঘর্ষণের কারণে ধাতব ব্যাকফ্লো বা স্টিকিং প্রবণ হয়। তাই, টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেস ডাইয়ের জন্য দুই-স্তরের কাঠামোর প্রয়োজন হয়: ভিতরের স্তরটি একটি নিকেল ভিত্তিক উচ্চ-তাপমাত্রার খাদ (যেমন K3 খাদ), যা 1000 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে সক্ষম এবং টাইটানিয়াম ধাতুর সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে না; বাইরের স্তরটি একটি কার্বন ইস্পাত কঙ্কাল, যা দীর্ঘায়িত উচ্চ তাপমাত্রার কারণে ডাইকে নরম হওয়া থেকে রক্ষা করার জন্য জল সঞ্চালন চ্যানেল দ্বারা শীতল করা হয়। স্ট্রেসের ঘনত্ব কমাতে ডাই-এর কোণার ব্যাসার্ধ স্টিল ফোরজিং ডাইয়ের চেয়ে 30% বড় হওয়া দরকার; ডাই ক্যাভিটির পৃষ্ঠের রুক্ষতাকে Ra0.8μm এর নিচে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে এবং একটি গ্রাফাইট-জল-ভিত্তিক লুব্রিকেন্ট স্প্রে করা হয় যাতে ঘর্ষণ সহগ 0.5 থেকে 0.05 পর্যন্ত কমানো যায়। একটি কোম্পানি TC11 টাইটানিয়াম অ্যালয় ব্লেড উৎপাদনের জন্য একটি আইসোথার্মাল ফোরজিং ডাই তৈরি করেছে। ডাই টেম্পারেচার 920 ডিগ্রীতে স্থিতিশীল করে (বিলেট থেকে তাপমাত্রার পার্থক্য 30 ডিগ্রীর কম বা সমান) এবং ধীর এক্সট্রুশনের জন্য 500-টন হাইড্রোলিক প্রেস ব্যবহার করে (ডিফর্মেশন স্পিড 0.5 মিমি/সে), ফোরজিংসের ক্রমাগত প্রবাহ সফলভাবে 98% এ উন্নত হয়েছে, যা প্রচলিত 75% এর থেকে অনেক বেশি।

তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার বুদ্ধিমান আপগ্রেডিং টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেসের প্রযুক্তিগত পুনরাবৃত্তির আরেকটি মূল দিক। 850 ডিগ্রির নিচে, টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির বিকৃতি প্রতিরোধ ক্ষমতা দ্রুত বৃদ্ধি পায়; উদাহরণস্বরূপ, 700 ডিগ্রিতে TC4 খাদের বিকৃতি প্রতিরোধের 950 ডিগ্রির চার গুণ। তাই, টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেসকে বহু-পর্যায়ের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ মডিউলগুলিকে একীভূত করতে হবে: গরম করার পর্যায়টি গরম করার হারকে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে একটি পিআইডি অ্যালগরিদম ব্যবহার করে; ফোরজিং স্টেজ রিয়েল টাইমে গরম করার শক্তি সামঞ্জস্য করতে ইনফ্রারেড থার্মোমিটার এবং থার্মোকল সহ দ্বৈত পর্যবেক্ষণ ব্যবহার করে; এবং শীতল পর্যায়ে অত্যধিক দ্রুত শীতল হওয়ার কারণে অস্বাভাবিক -পর্যায়ের বৃষ্টিপাত এড়াতে পর্যায়ক্রমে বায়ু শীতলকরণ (প্রথম দ্রুত শীতলকরণ 600 ডিগ্রি, তারপরে 300 ডিগ্রিতে প্রাকৃতিক শীতলকরণ) ব্যবহার করে। একটি গবেষণা ইনস্টিটিউট দ্বারা তৈরি একটি স্মার্ট টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেস, তাপমাত্রা সেন্সর এবং AI অ্যালগরিদমের 12 সেট এম্বেড করে, ফোরজিং তাপমাত্রার ওঠানামা পরিসীমা ±15 ডিগ্রি থেকে ±3 ডিগ্রিতে কমিয়েছে, TC18 টাইটানিয়াম অ্যালয় ফোরজিংসের ঘরের তাপমাত্রার প্রসার্য শক্তি বাড়িয়েছে 110MPa20 থেকে 110MPa20-এ। 8% থেকে 12%।

এয়ারো-ইঞ্জিনে টারবাইন ডিস্ক থেকে শুরু করে গভীর-সমুদ্র সাবমেরিনে চাপের হুল পর্যন্ত, টাইটানিয়াম ফোরজিং ফার্নেসের প্রযুক্তিগত অগ্রগতি উচ্চ-উৎপাদনের সীমানাকে নতুন আকার দিচ্ছে। এর মূল মানটি শুধুমাত্র টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির নির্ভুলতা গঠনের মধ্যেই নয়, তাপমাত্রা, চাপ এবং তৈলাক্তকরণের সমন্বিত নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলির চূড়ান্ত সম্ভাবনাকে আনলক করার মধ্যেও রয়েছে। সাংখ্যিক সিমুলেশন প্রযুক্তি (যেমন DEFORM-3D) এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইন্টারনেটের গভীর একীকরণের সাথে, টাইটানিয়াম ফোরিং ফার্নেসগুলি "অভিজ্ঞতা-চালিত" থেকে "ডেটা-চালিত"-এ স্থানান্তরিত হচ্ছে, যা টাইটানিয়াম খাদকে চরম পরিবেশে প্রয়োগের জন্য আরও নির্ভরযোগ্য প্রক্রিয়া নিশ্চিত করছে৷ তাপমাত্রা এবং শক্তির এই সুনির্দিষ্ট ইন্টারপ্লে শেষ পর্যন্ত চীনা উত্পাদনকে উচ্চতর নির্ভুলতা এবং বৃহত্তর নির্ভরযোগ্যতার দিকে চালিত করবে।