Новые способы производства титановых полуфабрикатов

 Среди перспективных новых процессов изготовления полуфабрикатов из титана и титановых сплавов следует отметить процессы лазерного формования деталей, твердожидкой обработки титановых сплавов.

Процесс лазерного формирования состоит в формовании высококачественных деталей из титановых сплавов подачей легированных или смеси элементарных порошков в зону лазерного пучка без применения инструмента, штампов или форм. Таким методом можно изготовлять цилиндры, конусы, бобышки и приливы, кольца, диски и панели с ребрами, профили уголкового, таврового и других сечений, биметаллические изделия, разнообразные формы, изготавливаемые в настоящее время методами штамповки и литья. Этим методом можно ремонтировать различные детали путем местного наращивания. Наибольшее развитие метод получил благодаря работам фирмы Aeromet (США). Установка для лазерного формования имеет лазерную пушку мощностью 16 кВт, камеру размерами 3x3x1,2 м, оснащенную системой управления процессом формования фасонных изделий. Скорость наращивания изделий — 1-7 кг/ч, обрабатываемые сплавы — ВТ1, ВТ5-1 и др. Главное преимущество процесса — возможность избежать изготовления штампов и другого инструмента, значительно сократить время поставок (на 50-75% и более) по сравнению со штамповкой, уменьшить расход металла на 90% и более. Исследования качества металла показали его полную плотность, стабильный заданный химический состав при удовлетворительном, достаточно низком, содержании кислорода и водорода, высокие свойства при испыта­ниях на растяжение, усталость, вязкость разрушения.

Процесс твердожидкой обработки титановых сплавов, разработанный фирмой Concurrent Technologies Corporation (США), предназначен для получения заготовок, по форме, массе и свойствам близких к готовым деталям, с целью исключения α-слоя, устранения операции горячего изостатического прессования. Материал, используемый для такого процесса, должен обладать хорошими литейными свойствами, сопротивлением горячему отпотеванию (выделению жидкой фазы на поверхности), мелкозернистой структурой, низкой температурой плавления. В работе использованы сплавы Timet 5111, IMI 230 и специальный сплав фирмы. Экспериментальная установка состоит из подающего конвейера, станции нагрева в инертной атмосфере с вращающимся столом, источника тока, машины литья под давлением 20-40 МПа и усилием 600 т, вакуумной системы, передающего и разгрузочного роботов.