Overfladekontrol og bearbejdningsmetode for bearbejdning af titaniumlegering

I dette papir analyseres årsagerne til almindelige overfladedefekter af titanlegering i bearbejdningsprocessen, de vigtigste materialefaktorer, der påvirker dens skæreydelse, diskuteres systematisk, og optimeringsforanstaltningerne for drejning, boring, anboring og andre bearbejdningsprocesser er opsummeret, med det formål at give reference til formulering af høj- og højstabilitets-bearbejdningsprocesser af titanium.

I. Analyse af typiske fejl ved bejdsning og overfladebehandling af titanlegeringer

I titanlegeringsbejdsnings- og overfladebehandlingsprocesser er almindelige defekter og deres genereringsmekanismer som følger:

1. Over-korrosion

Efter bejdsning viser overfladen gruber, ujævnheder eller korngrænser er blotlagte. Hovedårsagerne omfatter: ubalancen i forholdet mellem flussyre (HF) og salpetersyre (HNO)₃) i bejdseopløsningen, især den høje koncentration af HF eller den utilstrækkelige oxidationskapacitet af HNO₃; Og lange syltetider. Nøglepunkterne for proceskontrol er som følger: kontroller nøje andelen af ​​bejdseopløsning, og observer overfladetilstanden regelmæssigt under drift i henhold til hastigheden på "(1 ~ 4) min/mm" i henhold til tykkelsen og tiden af ​​arbejdsemnet-.

2. Hængeaske

Henviser til rester af gråt-brunt oxid, der er fastgjort til overfladen efter bejdsning. Årsagen er, at de vedhæftede filer, der genereres af reaktionen, ikke bryder væk fra matrixen i tide, eller at opfølgende-skylningen ikke er grundig. Forbedringsforanstaltninger omfatter: rystning af emnet under bejdsning for at fremme udskillelse; Efter bejdsning bruges den høje-vandstrøm blandet med trykluft og deioniseret vand til kraftig vask for at sikre, at overfladen er ren.

3. Skalaen er ikke fjernet

Det viser, at det lokale oprindelige oxidlag forbliver. Der er mange årsager til denne defekt, som kan omfatte: fjernelse af uren olie under forbehandling, utilstrækkelig tid til behandling af smeltet salt (alkalikogning), nedsat aktivitet af bejdseopløsning eller lav temperatur. Ved kontrol bør det verificeres punkt for punkt i rækkefølgen "for-behandling → smeltet saltbehandling → bejdsning", og om nødvendigt kan en sandblæsningsproces tilføjes som en hjælpeforbehandling.

4. Stribet Piebald

Ujævn strømlinjeform eller blokfarveforskel, normalt på grund af dårlig reaktionsensartethed. Det kan forbedres ved at styrke den relative bevægelse af arbejdsemnet- i bejdseopløsningen og passende bejdsetemperatur (såsom fald til rumtemperaturområdet).

5. Forsinket piebald (aldrende piebald)

En del af arbejdsemnet- i bejdseinspektionen og opbevaret i en periode, viste overfladen nye pletter. Dette fænomen kan være relateret til den synergistiske virkning af resterende surt medium, ætsning og resterende belastning af arbejdsemnet.- Den mikroskopiske morfologi er forskellig fra konventionel korrosion og påvirker normalt ikke serviceydelsen. Det kan fjernes ved kortvarig-bejdsning igen, men vakuumdehydrogeneringsbehandlingen efter sekundær bejdsning bør styrkes for de belastede dele.

II. Materialefaktorer, der påvirker bearbejdeligheden af ​​titanlegeringer

Vanskeligheden ved at bearbejde titanlegeringer stammer fra deres unikke fysiske og kemiske egenskaber:

    · Lav termisk ledningsevne: Den termiske ledningsevne er omkring 1/3 af stålets, og skærevarmen er koncentreret på værktøjsspidsen, hvilket resulterer i en temperaturstigning (eksperimenter viser, at temperaturen på værktøjsspidsen kan nå 2 til 3 gange den for skærende stål), hvilket accelererer værktøjsslid.

· Lavt elasticitetsmodul: Den behandlede overflade har en stor tilbageslagsmængde under forarbejdning, især for tynde-væggede dele, hvilket forværrer forholdet mellem flanken og arbejdsemnet og er let at forårsage slibende slid og kantbrud.

· Høj kemisk aktivitet: Det er meget nemt at reagere med O, H, N og andre grundstoffer ved høj temperatur for at danne et hærdet iltrigt lag-, som har betydelig plasticitet og forværrer værktøjsskader.

· Organisatoriske egenskaber: i udglødet tilstand, bearbejdeligheden af ​​-type titanlegeringer; + type efterfulgt; Beta-legeringer har høj styrke og god hærdbarhed, men deres bearbejdelighed er den værste. I lyset af ovenstående egenskaber er det nødvendigt at tage systematiske foranstaltninger fra valg af værktøjsmateriale, skæreparametre og afkøling.

III. Nøglepunkter i typisk bearbejdningsteknologi af titanlegering

1. Vende og kedeligt

· Drejning: Hovedudfordringerne er høj temperatur, værktøjsslid og tilbagespring. Grov bearbejdning og kontinuerlig skæring anbefales at bruge hårdmetal (såsom YG) værktøjer; Høj-stålværktøj skal bruges til at forme drejning eller skæring. Kerneprincippet er at tvinge kontinuerlig fremføring for at undgå skæreafbrydelser. Kølevæsken anbefales at bruge 5 % vandig natriumnitratopløsning eller 1/20 opløselig olieemulsion.

· Kedeligt: ​​Det hører til kategorien efterbehandling. Det er nødvendigt at fokusere på fastspændingsstivheden af ​​tynde-væggede dele for at forhindre deformation og sikre tilstrækkelig afkøling for at forhindre forbrændinger.

2. Boring

Vanskeligheden ligger i vanskeligheden ved spånvikling og varmeafledning. Proceskrav: Brug kort-kantet, skarp bit, implementer lav-hastighed, tvungen fremføring, og sørg for fuld intern afkøling gennem hele processen. Det er strengt forbudt at gå i tomgang under boreprocessen, og kutteren skal trækkes tilbage, og spåner skal fjernes regelmæssigt til dybt hul. Ved at bore gennem -hullet skal fræseren trækkes tilbage for at rense før penetration, og det sidste trin er at bruge tvungen fremføring til at udglatte hulvæggen.

3. Tapning

Det er en af ​​de svære processer, og det er let at knække hanen på grund af dårlig spånfjernelse og materialesvind. Teknologiske modforanstaltninger: Prioritere behandlingen af ​​dybe blinde huller; Forbedre hanens struktur (såsom slibning af bagkanten og åbning af den aksiale spånudløbsrille); Brug oxiderede, nitrerede eller forkromede-haner til at bide. Det anbefales at bruge speciel skærepasta eller skæreolie under ekstremt tryk ved tapning.

4. Savning

Der anvendes høj-hajlsavklinge med grove tænder (stigning 4,2 ~ 8,5 mm er velegnet til stænger), og stigningen vælges efter tykkelsen af ​​emnet mellem 2,5 ~ 25,4 mm ved savning med båndsav (stor stigning vælges for tykke materialer). Tvungen fremføring og kontinuerlig afkøling er påkrævet under forarbejdningen, og der anvendes lav båndhastighed.

5. Electrical Discharge Machining (EDM)

Afladningsspalten mellem værktøjselektroden og emnet skal opretholdes (0,005-0,05 mm for færdigbearbejdning, 0,1-0,4 mm for grovbearbejdning). Kobber eller zink anbefales som elektrodematerialer, og procesvæsken skal cirkuleres godt for at fjerne slagger.

IV. Konklusion

Bearbejdningen af ​​titanlegering påvirkes af koblingen af ​​materialeegenskaber, værktøjsvalg, parameterindstilling og kølebetingelser. I den faktiske produktion er det nødvendigt at optimere parametrene for hver proces i henhold til det specifikke legeringsnummer, delstruktur og præcisionskrav, og strengt kontrollere for--vinduerne for forbehandling og bejdseprocesser for effektivt at undgå defekter og opnå effektiv og præcis bearbejdning.