Проучване на метода за контрол на повърхността и обработката на титанови сплави
В тази статия се анализират причините за често срещаните повърхностни дефекти на титановата сплав в процеса на обработка, систематично се обсъждат ключовите фактори на материала, влияещи върху ефективността на рязане, и се обобщават мерките за оптимизация на струговане, пробиване, нарязване и други процеси на обработка, целящи да осигурят справка за формулиране на процеси на обработка с висока и висока стабилност на титанова сплав.
I. Анализ на типични дефекти при декапиране и повърхностна обработка на титанови сплави
В процесите на декапиране и повърхностна обработка на титанови сплави често срещаните дефекти и механизмите за тяхното генериране са както следва:
1. Свръх-корозия
След ецване на повърхността има ямички, неравности или границите на зърната са изложени. Основните причини включват: дисбаланс на съотношението на флуороводородна киселина (HF) към азотна киселина (HNO3) в разтвора за ецване, особено високата концентрация на HF или недостатъчния окислителен капацитет на HNO3; И дълго време за ецване. Ключовите точки на контрола на процеса са следните: стриктно контролирайте съотношението на разтвора за ецване и редовно наблюдавайте състоянието на повърхността по време на работа в съответствие със скоростта на "(1 ~ 4) min/mm" според дебелината и времето на детайла-.
2. Висящ пепел
Отнася се за остатъка от сиво-кафяв оксид, прикрепен към повърхността след ецване. Причината е, че прикрепванията, генерирани от реакцията, не успяват да се откъснат от матрицата навреме или последващото-промиване не е цялостно. Мерките за подобряване включват: разклащане на детайла по време на ецване, за да се насърчи отделянето; След ецване високоскоростният воден поток, смесен със сгъстен въздух и дейонизирана вода, се използва за силно измиване, за да се гарантира, че повърхността е чиста.
3. Неотстранен котлен камък
Това показва, че локалният оригинален оксиден слой остава. Има много причини за този дефект, които могат да включват: нечисто отстраняване на маслото при предварителната обработка, недостатъчно време за обработка с разтопена сол (алкално кипене), намалена активност на разтвора за ецване или ниска температура. При проверката трябва да се проверява елемент по елемент в реда на „предварителна-обработка → обработка с разтопена сол → ецване“, и ако е необходимо, може да се добави процес на пясъкоструене като спомагателна предварителна-обработка.
4. Ивичеста шарка
Неравномерна рационализация или блокиране на цветовата разлика, обикновено поради лоша еднородност на реакцията. Може да се подобри чрез засилване на относителното движение на детайла-в разтвора за ецване и подходяща температура за ецване (като спадане до диапазона на стайна температура).
5. Забавено шарено оплешивяване (стареещо шарено оплешивяване)
Част от детайла-при инспекция за ецване и съхранявана за период от време, на повърхността се появиха нови петна. Това явление може да е свързано със синергичния ефект на остатъчната киселинна среда, корозивността и остатъчното напрежение на обработвания- детайл. Микроскопичната морфология е различна от конвенционалната корозия и обикновено не влияе на експлоатационните характеристики. Може да се отстрани чрез повторно-кратко ецване, но обработката с вакуумно дехидрогениране след вторично ецване трябва да бъде засилена за напрегнатите части.
II. Материални фактори, влияещи върху обработваемостта на титанови сплави
Трудността при обработката на титанови сплави произтича от техните уникални физични и химични свойства:
· Ниска топлопроводимост: Топлинната проводимост е около 1/3 от тази на стоманата, а топлината при рязане се концентрира върху върха на инструмента, което води до повишаване на температурата (експериментите показват, че температурата на върха на инструмента може да достигне 2 до 3 пъти тази на режещата стомана), ускорявайки износването на инструмента.
· Нисък модул на еластичност: Обработената повърхност има голямо количество отскок по време на обработка, особено за тънко-стенни части, което влошава връзката между страната и детайла и е лесно да причини абразивно износване и счупване на ръба.
· Висока химическа активност: Много лесно се реагира с O, H, N и други елементи при висока температура, за да се образува втвърден, богат на кислород- слой, който има значителна пластичност и утежнява повредата на инструмента.
· Организационни свойства: в отгрято състояние, обработваемостта на титанови сплави тип -; + последван тип; Бета-тип сплавите имат висока якост и добра закаляемост, но тяхната обработваемост е най-лоша. С оглед на горните характеристики е необходимо да се предприемат систематични мерки от избора на инструментален материал, параметрите на рязане и охлаждането.
III. Ключови моменти от типичната технология на обработка на титанова сплав
1. Обръщане и пробиване
· Струговане: Основните предизвикателства са високата температура, износването на инструмента и пружинното връщане. Препоръчва се груба обработка и непрекъснато рязане за използване на инструменти от циментиран карбид (като YG); Трябва да се използват -инструменти от високоскоростна стомана за струговане или рязане. Основният принцип е да се принуди непрекъснато подаване, за да се избегнат прекъсвания на рязането. За охлаждащата течност се препоръчва да се използва 5% воден разтвор на натриев нитрат или 1/20 разтворима маслена емулсия.
· Скучен: Принадлежи към категорията на довършителни работи. Необходимо е да се съсредоточите върху твърдостта на затягане на тънко{1}}стенните части, за да предотвратите деформация и да осигурите достатъчно охлаждане за предотвратяване на изгаряния.
2. Пробиване
Трудността се състои в трудността на навиването на чипа и разсейването на топлината. Изисквания към процеса: Използвайте къси-ръбове, остри накрайници, прилагайте ниска-скорост, принудително подаване и осигурете пълно вътрешно охлаждане през целия процес. Строго е забранено бездействието по време на процеса на пробиване и фрезата трябва да бъде изтеглена и стружките трябва да се отстраняват редовно за пробиване на дълбоки отвори. При пробиване на -дупка ножът трябва да бъде изтеглен, за да се почисти преди проникване, а последният етап е да се използва принудително подаване за изглаждане на стената на отвора.
3. Потупване
Това е един от трудните процеси и е лесно да се счупи кранът поради лошо отстраняване на стружки и свиване на материала. Технологични противодействия: Приоритетизиране на обработката на дълбоки глухи отвори; Подобрете структурата на крана (като шлайфане на задния ръб и отваряне на аксиалния жлеб за отделяне на стружките); Използвайте оксидирани, азотирани или хром-накрайници за захапване. Препоръчително е да използвате специална паста за рязане или масло за рязане при екстремно налягане при нарязване.
4. Пилене
Използва се високо{0}}скоростно острие за ножовка с груби зъби (стъпка 4,2 ~ 8,5 mm е подходяща за пръти), а стъпката се избира според дебелината на детайла между 2,5 ~ 25,4 mm при рязане с лентов трион (голяма стъпка се избира за дебели материали). По време на обработката са необходими принудително подаване и непрекъснато охлаждане и се използва ниска скорост на лентата.
5. Електроразрядна обработка (EDM)
Разрядната междина между електрода на инструмента и детайла трябва да се поддържа (0,005-0,05 mm за крайна обработка, 0,1-0,4 mm за груба обработка). Мед или цинк се препоръчват като материали за електроди, а обработващата течност трябва да циркулира добре, за да се отстрани шлаката.
IV. Заключение
Обработката на титанова сплав се влияе от свързването на характеристиките на материала, избора на инструмент, настройката на параметрите и условията на охлаждане. При действителното производство е необходимо да се оптимизират параметрите на всеки процес според специфичния номер на сплавта, структурата на частта и изискванията за точност и стриктно да се контролират прозорците на процеса на предварителна-обработка и ецване, така че ефективно да се избегнат дефекти и да се постигне ефективна и прецизна обработка.
