Controlul suprafeței și metoda de prelucrare a prelucrarii aliajelor de titan

În această lucrare, sunt analizate cauzele defectelor comune ale suprafeței aliajului de titan în procesul de prelucrare, sunt discutați sistematic factorii cheie care afectează performanța de tăiere a acestuia și sunt rezumate măsurile de optimizare a proceselor de strunjire, găurire, filetare și alte procese de prelucrare, având ca scop furnizarea de referință pentru formularea proceselor de prelucrare de înaltă și înaltă stabilitate a aliajului de titan.

I. Analiza defectelor tipice în decaparea și tratarea suprafeței aliajelor de titan

În procesele de decapare și tratare a suprafețelor din aliajul de titan, defectele comune și mecanismele de generare a acestora sunt următoarele:

1. Supra-coroziune

După decapare, suprafața prezintă gropi, denivelări sau limite de cereale sunt expuse. Principalele cauze includ: dezechilibrul raportului dintre acidul fluorhidric (HF) și acidul azotic (HNO)₃) în soluția de decapare, în special concentrația mare de HF sau capacitatea insuficientă de oxidare a HNO₃; Și timpi lungi de decapare. Punctele cheie ale controlului procesului sunt următoarele: controlați cu strictețe proporția de soluție de decapare și observați starea suprafeței în mod regulat în timpul funcționării, în funcție de viteza de „(1 ~ 4) min/mm”, în funcție de grosimea și timpul piesei de lucru.

2. Cenușă agățată

Se referă la reziduul de oxid gri-maro atașat la suprafață după decapare. Motivul este că atașamentele generate de reacție nu reușesc să se desprindă de matrice în timp, sau-clătirea ulterioară nu este completă. Măsurile de îmbunătățire includ: scuturarea piesei de prelucrat în timpul decaparii pentru a promova scurgerea; După decapare, fluxul de apă cu viteză mare-amestecat cu aer comprimat și apă deionizată este utilizat pentru spălare puternică pentru a asigura că suprafața este curată.

3. Scala nu a fost eliminată

Arată că stratul original de oxid local rămâne. Există multe motive pentru acest defect, care pot implica: îndepărtarea uleiului necurat în pretratare, timp insuficient pentru tratarea cu sare topită (fierberea alcaline), scăderea activității soluției de decapare sau temperatură scăzută. La verificare, ar trebui verificat articol cu ​​articol în ordinea „pre-tratament → tratare cu sare topită → decapare”, iar dacă este necesar, un proces de sablare poate fi adăugat ca pre-pretratare auxiliară.

4. Piebald cu dungi

Raționalizarea neuniformă sau blocarea diferențelor de culoare, de obicei din cauza uniformității slabe a reacției. Poate fi îmbunătățită prin întărirea mișcării relative a piesei de lucru-în soluția de decapare și a temperaturii adecvate de decapare (cum ar fi scăderea în intervalul de temperatură a camerei).

5. Întârziat piebald (imbatranire piebald)

Parte a piesei de lucru-la inspecția de decapare și depozitată pentru o perioadă de timp, suprafața a apărut pete noi. Acest fenomen poate fi legat de efectul sinergic al mediului acid rezidual, corozivitatea și stresul rezidual al piesei-de lucru. Morfologia microscopică este diferită de coroziunea convențională și, de obicei, nu afectează performanța serviciului. Poate fi îndepărtat prin decapare pe termen scurt-din nou, dar tratamentul de dehidrogenare în vid după decaparea secundară ar trebui consolidat pentru părțile solicitate.

II. Factorii materiale care afectează prelucrabilitatea aliajelor de titan

Dificultatea de prelucrare a aliajelor de titan provine din proprietățile lor fizice și chimice unice:

    · Conductivitate termică scăzută: Conductivitatea termică este de aproximativ 1/3 din cea a oțelului, iar căldura de tăiere este concentrată pe vârful sculei, rezultând o creștere a temperaturii (experimentele arată că temperatura vârfului sculei poate ajunge de 2 până la 3 ori mai mare decât cea a oțelului de tăiere), accelerând uzura sculei.

· Modul elastic scăzut: suprafața prelucrată are o cantitate mare de recuperare în timpul procesării, în special pentru piesele cu pereți subțiri-, ceea ce agravează relația dintre flanc și piesa de prelucrat și este ușor de cauzat uzura abrazivă și ruperea marginilor.

· Activitate chimică ridicată: este foarte ușor să reacționezi cu O, H, N și alte elemente la temperatură ridicată pentru a forma un strat bogat de oxigen întărit-, care are o plasticitate semnificativă și agravează deteriorarea sculei.

· Proprietăţi organizatorice: în stare recoaptă, prelucrabilitatea aliajelor de titan de tip -; + tip urmat; Aliajele de tip beta-au rezistență ridicată și întăribilitate bună, dar prelucrabilitatea lor este cea mai proastă. Având în vedere caracteristicile de mai sus, este necesar să se ia măsuri sistematice din selecția materialului sculei, parametrii de tăiere și răcire.

III. Puncte cheie ale tehnologiei tipice de prelucrare a aliajului de titan

1. Întoarcere și plictisitor

· Strunjire: principalele provocări sunt temperatura ridicată, uzura sculei și înapoi. Prelucrarea brută și tăierea continuă sunt recomandate pentru utilizarea sculelor din carbură cimentată (cum ar fi YG); Uneltele de-oțel de mare viteză trebuie utilizate pentru formare strunjire sau tăiere. Principiul de bază este de a forța alimentarea continuă pentru a evita întreruperile tăierii. Lichidul de răcire este recomandat să utilizeze soluție apoasă de azotat de sodiu 5% sau emulsie de ulei solubil 1/20.

· Alezaj: aparține categoriei de finisare. Este necesar să se concentreze asupra rigidității de prindere a pieselor cu pereți-subțiri pentru a preveni deformarea și pentru a asigura o răcire suficientă pentru a preveni arsurile.

2. Foraj

Dificultatea constă în dificultatea înfășurării așchiilor și a disipării căldurii. Cerințe de proces: utilizați-bit scurt, ascuțit, implementați viteză redusă-, alimentare forțată și asigurați o răcire internă completă pe tot parcursul procesului. Este strict interzisă oprirea în gol în timpul procesului de găurire, iar freza trebuie retrasă și așchiile trebuie îndepărtate în mod regulat pentru găurirea adânci. Găurind prin-gaura, freza trebuie retrasă pentru a curăța înainte de penetrare, iar etapa finală este folosirea alimentării forțate pentru a netezi peretele găurii.

3. Atingerea

Este unul dintre procesele dificile și este ușor să spargeți robinetul din cauza îndepărtării slabe a așchiilor și a contracției materialului. Contramăsuri tehnologice: Prioritizarea procesării găurilor oarbe adânci; Îmbunătățiți structura robinetului (cum ar fi șlefuirea marginii de fugă și deschiderea canelurii axiale de evacuare a așchiilor); Folosiți robinete oxidate, nitrurate sau cromate-pentru a mușca. Este recomandat să folosiți pastă specială de tăiere sau ulei de tăiere la presiune extremă atunci când bateți.

4. Taierea

Se folosește o pânză de ferăstrău cu viteză mare-cu dinți grosieri (pasul 4,2 ~ 8,5 mm este potrivit pentru bare), iar pasul este selectat în funcție de grosimea piesei de prelucrat între 2,5 ~ 25,4 mm la tăierea cu ferăstrău cu bandă (pentru materiale groase este selectat pasul mare). Alimentarea forțată și răcirea continuă sunt necesare în timpul procesării și se folosește o viteză mică a benzii.

5. Prelucrare cu descărcare electrică (EDM)

Distanța de descărcare dintre electrodul sculei și piesa de prelucrat trebuie menținută (0,005-0,05 mm pentru prelucrarea de finisare, 0,1-0,4 mm pentru prelucrarea brută). Cupru sau zinc sunt recomandate ca materiale pentru electrozi, iar fluidul de procesare trebuie să fie bine circulat pentru a îndepărta zgura.

IV. Concluzie

Prelucrarea aliajului de titan este afectată de cuplarea caracteristicilor materialelor, selecția sculei, setarea parametrilor și condițiile de răcire. În producția efectivă, este necesar să se optimizeze parametrii fiecărui proces în funcție de numărul de aliaj specific, structura piesei și cerințele de precizie și să se controleze strict ferestrele procesului de pre-tratare și decapare, astfel încât să se evite în mod eficient defectele și să se realizeze o prelucrare eficientă și precisă.