Overflatekontroll og prosesseringsmetode for bearbeiding av titanlegering

I denne artikkelen blir årsakene til vanlige overflatedefekter av titanlegering i maskineringsprosessen analysert, de viktigste materialfaktorene som påvirker skjæreytelsen blir systematisk diskutert, og optimaliseringstiltakene for dreiing, boring, tapping og andre maskineringsprosesser er oppsummert, med sikte på å gi referanse for å formulere høy- og høystabilitets maskineringsprosesser av titanium.

I. Analyse av typiske feil ved beising og overflatebehandling av titanlegeringer

I titanlegeringsbeising og overflatebehandlingsprosesser er vanlige defekter og deres generasjonsmekanismer som følger:

1. Over-korrosjon

Etter beising har overflaten groper, ujevnheter eller korngrenser er blottlagt. Hovedårsakene inkluderer: ubalansen i forholdet mellom flussyre (HF) og salpetersyre (HNO)₃) i beisingsløsningen, spesielt den høye konsentrasjonen av HF eller den utilstrekkelige oksidasjonskapasiteten til HNO₃; Og lange syltetider. Nøkkelpunktene for prosesskontroll er som følger: kontroller strengt andelen av beiseløsning, og observer overflatetilstanden regelmessig under drift i henhold til hastigheten på "(1 ~ 4) min/mm" i henhold til tykkelsen og tiden til arbeidsstykket-.

2. Hengende Ask

Refererer til resten av grått-brunt oksid festet til overflaten etter beising. Årsaken er at vedleggene generert av reaksjonen ikke klarer å bryte ut av matrisen i tide, eller at oppfølgingsskyllingen ikke er grundig. Forbedringstiltak inkluderer: risting av arbeidsstykket under beising for å fremme kasting; Etter beising brukes den høyhastighets-vannstrømmen blandet med trykkluft og avionisert vann til kraftig vasking for å sikre at overflaten er ren.

3. Skala ikke fjernet

Den viser at det lokale opprinnelige oksidlaget gjenstår. Det er mange årsaker til denne defekten, som kan innebære: fjerning av uren olje under forbehandling, utilstrekkelig tid til behandling av smeltet salt (alkalikoking), nedsatt aktivitet av sylteløsning eller lav temperatur. Ved kontroll bør det verifiseres punkt for punkt i rekkefølgen "for-behandling → smeltet saltbehandling → beising", og om nødvendig kan en sandblåsingsprosess legges til som en hjelpeforbehandling.

4. Stripete Piebald

Ujevn strømlinjeform eller blokkfargeforskjell, vanligvis på grunn av dårlig reaksjonslikhet. Den kan forbedres ved å styrke den relative bevegelsen til arbeidsstykket- i beiseløsningen, og passende beisingstemperatur (for eksempel fall til romtemperaturområdet).

5. Forsinket pibald (aldrende pibald)

En del av arbeids-stykket i beising inspeksjon og lagret i en periode, overflaten dukket opp nye flekker. Dette fenomenet kan være relatert til den synergistiske effekten av gjenværende surt medium, korrosivitet og gjenværende belastning av arbeidsstykket-. Den mikroskopiske morfologien er forskjellig fra konvensjonell korrosjon, og påvirker vanligvis ikke tjenesteytelsen. Det kan fjernes ved kortvarig-beising igjen, men vakuumdehydrogeneringsbehandlingen etter sekundær beising bør styrkes for de belastede delene.

II. Materialfaktorer som påvirker bearbeidbarheten til titanlegeringer

Vanskeligheten med å bearbeide titanlegeringer stammer fra deres unike fysiske og kjemiske egenskaper:

    · Lav termisk ledningsevne: Den termiske ledningsevnen er omtrent 1/3 av stålets, og skjærevarmen er konsentrert på verktøyspissen, noe som resulterer i en temperaturøkning (eksperimenter viser at temperaturen på verktøyspissen kan nå 2 til 3 ganger den for skjæring av stål), noe som øker verktøyslitasjen.

· Lav elastisitetsmodul: Den behandlede overflaten har en stor tilbakeslagsmengde under bearbeiding, spesielt for tynne-veggede deler, noe som forverrer forholdet mellom flanken og arbeidsstykket, og er lett å forårsake slitasje og kantbrudd.

· Høy kjemisk aktivitet: Det er veldig lett å reagere med O, H, N og andre elementer ved høy temperatur for å danne et herdet oksygen-rikt lag, som har betydelig plastisitet og forverrer verktøyskader.

· Organisatoriske egenskaper: i glødet tilstand, bearbeidbarheten til -type titanlegeringer; + type fulgt; Beta-legeringer har høy styrke og god herdbarhet, men bearbeidbarheten er dårligst. I lys av de ovennevnte egenskapene er det nødvendig å ta systematiske tiltak fra valg av verktøymateriale, skjæreparametere og kjøling.

III. Nøkkelpunkter for typisk maskineringsteknologi av titanlegering

1. Snu og kjedelig

· Snuing: Hovedutfordringene er høy temperatur, verktøyslitasje og tilbakefjæring. Grov bearbeiding og kontinuerlig skjæring anbefales for å bruke hardmetallverktøy (som YG); Høyhastighets-stålverktøy bør brukes til å forme dreiing eller skjæring. Kjerneprinsippet er å tvinge kontinuerlig mating for å unngå kutteavbrudd. Kjølevæsken anbefales å bruke 5 % vandig natriumnitratløsning eller 1/20 oppløselig oljeemulsjon.

· Kjedelig: Det tilhører kategorien etterbehandling. Det er nødvendig å fokusere på klemstivheten til tynne-veggede deler for å forhindre deformasjon og sikre tilstrekkelig kjøling for å forhindre brannskader.

2. Boring

Vanskeligheten ligger i vanskeligheten med sponvikling og varmeavledning. Prosesskrav: Bruk kort-, skarp bit, implementer lav-hastighet, tvungen mating og gi full intern kjøling gjennom hele prosessen. Det er strengt forbudt å gå på tomgang under boreprosessen, og kutteren bør trekkes tilbake og spon bør fjernes regelmessig for dyphullsboring. Når du borer gjennom-hull, skal kutteren trekkes tilbake for å rengjøres før penetrering, og siste trinn er å bruke tvungen mating for å jevne ut hullveggen.

3. Tapping

Det er en av de vanskelige prosessene, og det er lett å bryte kranen på grunn av dårlig sponfjerning og materialkrymping. Teknologiske mottiltak: Prioritere bearbeiding av dype blindhull; Forbedre kranens struktur (som å slipe av bakkanten og åpne det aksiale sponutløpssporet); Bruk oksiderte, nitrerte eller forkrommede-kraner for å bite. Det anbefales å bruke spesiell skjærepasta eller skjæreolje med ekstremt trykk ved tapping.

4. Saging

Det brukes høy-hastighets baufil med grove tenner (stigning 4,2 ~ 8,5 mm er egnet for stenger), og stigningen velges i henhold til tykkelsen på arbeidsstykket mellom 2,5 ~ 25,4 mm ved saging med båndsag (stor stigning velges for tykke materialer). Tvangsmating og kontinuerlig kjøling er nødvendig under bearbeiding, og lav båndhastighet brukes.

5. Maskinering av elektrisk utladning (EDM)

Utladningsgapet mellom verktøyelektroden og arbeidsstykket må opprettholdes (0,005-0,05 mm for ferdigbearbeiding, 0,1-0,4 mm for grovbearbeiding). Kobber eller sink anbefales som elektrodemateriale, og prosessvæsken må sirkuleres godt for å fjerne slagg.

IV. Konklusjon

Maskineringen av titanlegering påvirkes av koblingen av materialegenskaper, verktøyvalg, parameterinnstilling og kjøleforhold. I den faktiske produksjonen er det nødvendig å optimalisere parameterne for hver prosess i henhold til det spesifikke legeringsnummeret, delstrukturen og presisjonskravene, og strengt kontrollere vinduene for forbehandling og beisingsprosess, slik at man effektivt unngår defekter og oppnår effektiv og presis maskinering.