钛合金锻造开裂分类及原因

　1、钛合金锻造开裂分类及原因

　　1.1、端面开裂

　　端面开裂是钛合金锻造过程中坯料端面发生的一种开裂，一般裂纹比较大，较为常见。端面开裂影响较大，通常会导致锻造无法按工艺继续进行。端面易开裂主要原因：①铸锭头部缩孔或尾部冷隔未彻底清除干净;②镦粗过程中，坯料端面与锤砧接触热量被吸收，拔长过程中，坯料端面鼓出降温快;③端面位置受到不同方向挤压，变形不均匀，或者拔长时变形速度过快;④某些坯料变形抗力大，流动性差，端面心部凹陷。

　　1.2、折叠开裂

　　折叠开裂主要有三种情况：一是原材料钛合金铸锭高径比≥2.5或是铸锭中间取样，残留取样槽，镦粗折叠;二是锻造过程坯料中间部位发生开裂，打磨后成深坑，再次镦粗折叠;三是其他辅助工序产生的尖角凸起和凹坑没有按规定打磨排伤。图1(a)为某TB6钛合金坯料中间部位因打磨深坑导致的折叠。图1(b)为某TC4-LC钛合金棒坯分料时锯斜，翻转180°继续锯切，锯切面中间残留尖锐棱角未打磨，再拔长时发生比较严重的折叠。

　　1.3、撕裂

　　撕裂是指钛合金坯料拔长变形时，将坯料局部撕开的一种横向开裂。锻造撕裂会增加打磨量，降低材料成材率，而成形过程中撕裂较深，可能导致坯料无法满足产品机加尺寸要求而报废。产生撕裂主要原因是单道次压下量过大(单边大于50mm)或压下速率过快，图2(a)为某TB6钛合金板坯撕裂。其次，锤砧因长时间使用发生变形导致其边缘弧度不够圆滑，或是锤砧预热温度不够，常规变形量压下也会导致坯料撕裂。此外，某些台阶轴类棒材或带台阶锻件，因为错台局部尺寸差别较大，拔长锻造时较易发生撕裂，图2(b)为某TC4-DT钛合金锻件台阶处撕裂。