難變形材料是如何進行強力旋壓加工的？

在金屬強力旋壓加工中，常見的材料有不銹鋼、鋁合金、黃銅、鎂合金等金屬。這些金屬的共同特點是低硬度、低變形力和高塑性。然而單靠這些材料不能滿足所有的市場需求，例如：航空航天制造領域對鈦合金、高溫合金等材料的需求很大，這些材料因其高硬度和高回彈而被歸類為難加工材料。那么這些材料是怎么加工出來的？

鈦合金是一種輕質材料，但在室溫下塑性差，抗變形能力高，因此在室溫下進行強力旋壓極其困難。經過多次技術試驗和改進，技術人員發現熱旋壓可以克服鈦合金常溫抗變形能力大、零件變形嚴重、材料加工硬化嚴重等問題，實現中小批量鈦合金薄壁回轉體零件的穩定生產。典型的應用實例是鈦合金氣缸、錐體等飛機發動機中的異種零件。以前這些零件都是卷筒焊接成型，成品都是壁厚比較大的。采用熱旋壓，不僅可以使用強度和耐熱性更好的鈦合金，而且旋壓產品壁厚更小，重量更輕，可以避免母線焊接帶來的其他問題，提高產品的耐久性和安全性。

高溫合金多為固溶強化鎳基抗氧化合金，在900°以下具有良好的塑性和適中的熱強度，適用于制造在900°以下長期工作的發動機主燃燒室、加力燃燒室部件和導向葉片。同樣，這種材料也存在抗變形能力大、零件回彈嚴重的缺陷。傳統方法加工的產品強度低、可靠性差、材料利用率低，采用強力旋壓加工可以有效避免這些缺點。

在強力旋壓加工過程中密切關注高溫合金的組織和性能，合理安排強力旋壓工藝，通過對毛坯進行適當的退火處理，獲得適合旋壓的毛坯。此外在旋壓過程中控制高溫合金材料的加熱溫度尤為重要，因為旋壓溫度過低，那么零件不粘模且材料變形阻力過大，容易在毛坯邊緣出現裂紋等缺陷，甚至毛坯開裂，導致毛坯報廢。

與傳統的鍛造加工相比，強力旋壓加工可以使產品的壁厚更薄，重量更輕，從而達到整體輕量化的要求。高溫強力旋壓是鈦合金、高溫合金等難加工材料的良好組合。但是不同的材料有不同的特點，采用高溫強力旋壓時，應結合材料特性探索最佳匹配的工藝方案，并測量旋壓溫度、旋壓后材料的性能等參數，為加工同類材料積累經驗，為后期高溫旋壓提供依據。