Kajian tentang Kawalan Permukaan dan Kaedah Pemprosesan Pemesinan Aloi Titanium
Dalam makalah ini, punca kecacatan permukaan biasa aloi titanium dalam proses pemesinan dianalisis, faktor bahan utama yang mempengaruhi prestasi pemotongannya dibincangkan secara sistematik, dan langkah pengoptimuman proses memusing, menggerudi, menoreh dan pemesinan lain diringkaskan, bertujuan untuk menyediakan rujukan untuk merumuskan proses pemesinan kestabilan tinggi dan tinggi aloi titanium.
I. Analisis kecacatan tipikal dalam penjerukan dan rawatan permukaan aloi titanium
Dalam proses penjerukan aloi titanium dan rawatan permukaan, kecacatan biasa dan mekanisme penjanaannya adalah seperti berikut:
1. Lebih-kakisan
Selepas penjerukan, permukaan menunjukkan lubang, ketidaksamaan atau sempadan bijian terdedah. Punca utama termasuk: ketidakseimbangan nisbah asid hidrofluorik (HF) kepada asid nitrik (HNO3) dalam larutan penjerukan, terutamanya kepekatan tinggi HF atau kapasiti pengoksidaan HNO yang tidak mencukupi3; Dan masa penjerukan yang panjang. Perkara utama kawalan proses adalah seperti berikut: kawal ketat perkadaran larutan penjerukan, dan perhatikan keadaan permukaan dengan kerap semasa operasi mengikut kadar "(1 ~ 4) min/mm" mengikut ketebalan dan masa kerja-sekeping.
2. Abu Gantung
Merujuk kepada sisa kelabu-oksida coklat yang melekat pada permukaan selepas penjerukan. Sebabnya ialah lampiran yang dijana oleh tindak balas gagal berpisah dari matriks dalam masa, atau bilasan susulan-tidak menyeluruh. Langkah-langkah penambahbaikan termasuk: menggoncang bahan kerja semasa penjerukan untuk menggalakkan penumpahan; Selepas penjerukan,-aliran air berkelajuan tinggi bercampur dengan udara termampat dan air ternyahion digunakan untuk mencuci kuat bagi memastikan permukaannya bersih.
3. Skala tidak dikeluarkan
Ia menunjukkan bahawa lapisan oksida asal tempatan kekal. Terdapat banyak sebab untuk kecacatan ini, yang mungkin melibatkan: penyingkiran minyak yang tidak bersih dalam prarawatan, masa yang tidak mencukupi untuk rawatan garam cair (mendidih alkali), penurunan aktiviti larutan penjerukan atau suhu rendah. Apabila menyemak, ia harus disahkan item demi item dalam susunan "pra-rawatan → rawatan garam cair → penjerukan", dan jika perlu, proses letupan pasir boleh ditambah sebagai pra-rawatan tambahan.
4. Piebald Berjalur
Perbezaan warna garisan atau blok yang tidak rata, biasanya disebabkan oleh keseragaman tindak balas yang lemah. Ia boleh dipertingkatkan dengan mengukuhkan pergerakan relatif bahagian kerja-dalam larutan penjerukan dan suhu penjerukan yang sesuai (seperti jatuh ke julat suhu bilik).
5. Piebald tertunda (piebald penuaan)
Sebahagian daripada kerja-dalam pemeriksaan penjerukan dan disimpan untuk tempoh masa, permukaannya kelihatan bintik-bintik baharu. Fenomena ini mungkin berkaitan dengan kesan sinergistik sisa medium berasid, kekakisan dan tegasan sisa bahan-bekas. Morfologi mikroskopik adalah berbeza daripada kakisan konvensional, dan biasanya tidak menjejaskan prestasi perkhidmatan. Ia boleh disingkirkan dengan-penjerukan jangka pendek sekali lagi, tetapi rawatan penyahhidrogenan vakum selepas penjerukan sekunder harus diperkukuhkan untuk bahagian yang ditekankan.
II. Faktor bahan yang mempengaruhi kebolehmesinan aloi titanium
Kesukaran pemesinan aloi titanium berpunca daripada sifat fizikal dan kimianya yang unik:
· Kekonduksian haba yang rendah: Kekonduksian terma adalah kira-kira 1/3 daripada keluli, dan haba pemotongan tertumpu pada hujung alat, mengakibatkan kenaikan suhu (eksperimen menunjukkan bahawa suhu hujung alat boleh mencapai 2 hingga 3 kali ganda daripada keluli pemotongan), mempercepatkan haus alat.
· Modulus keanjalan rendah: Permukaan yang diproses mempunyai jumlah lantunan yang besar semasa pemprosesan, terutamanya untuk bahagian-berdinding nipis, yang memburukkan hubungan antara rusuk dan bahan kerja, dan mudah menyebabkan haus kasar dan pecah tepi.
· Aktiviti kimia yang tinggi: Sangat mudah untuk bertindak balas dengan O, H, N dan unsur lain pada suhu tinggi untuk membentuk lapisan kaya-oksigen yang keras, yang mempunyai keplastikan yang ketara dan memburukkan lagi kerosakan alatan.
· Sifat organisasi: dalam keadaan sepuhlindap, kebolehmesinan -jenis aloi titanium; + taip diikuti; Aloi jenis-beta mempunyai kekuatan tinggi dan kebolehkerasan yang baik, tetapi kebolehmesinan mereka adalah yang paling teruk. Memandangkan ciri-ciri di atas, adalah perlu untuk mengambil langkah-langkah sistematik dari pemilihan bahan alat, parameter pemotongan dan penyejukan.
III. Perkara utama teknologi pemesinan tipikal aloi titanium
1. Turning and boring
· Berpusing: Cabaran utama ialah suhu tinggi, haus alatan dan springback. Pemesinan kasar dan pemotongan berterusan disyorkan untuk menggunakan alat karbida bersimen (seperti YG); -Alat keluli berkelajuan tinggi hendaklah digunakan untuk membentuk pusingan atau pemotongan. Prinsip teras adalah untuk memaksa suapan berterusan untuk mengelakkan gangguan pemotongan. Penyejuk disyorkan untuk menggunakan larutan akueus natrium nitrat 5% atau 1/20 emulsi minyak larut.
· Membosankan: Ia tergolong dalam kategori penamat. Ia adalah perlu untuk menumpukan pada ketegaran pengapitan bahagian-berdinding nipis untuk mengelakkan ubah bentuk dan memastikan penyejukan yang mencukupi untuk mengelakkan terbakar.
2. Menggerudi
Kesukarannya terletak pada kesukaran penggulungan cip dan pelesapan haba. Keperluan proses: Gunakan bit-pendek, tajam, laksanakan-kelajuan rendah, suapan paksa dan berikan penyejukan dalaman sepenuhnya sepanjang proses. Dilarang sama sekali untuk melahu semasa proses penggerudian, dan pemotong harus ditarik balik dan kerepek harus dikeluarkan secara tetap untuk penggerudian lubang dalam. Menggerudi melalui-lubang, pemotong hendaklah ditarik balik untuk membersihkan sebelum penembusan, dan peringkat terakhir ialah menggunakan suapan paksa untuk melicinkan dinding lubang.
3. Mengetik
Ia adalah salah satu proses yang sukar, dan ia adalah mudah untuk memecahkan paip kerana penyingkiran cip yang lemah dan pengecutan bahan. Tindakan balas teknologi: Utamakan pemprosesan lubang buta dalam; Memperbaik struktur paip (seperti mengisar tepi belakang dan membuka alur nyahcas cip paksi); Gunakan paip teroksida, nitrid atau bersalut krom{1}} untuk menggigit. Adalah disyorkan untuk menggunakan pes pemotong khas atau minyak pemotong tekanan melampau semasa mengetuk.
4. Menggergaji
-Bilah gergaji besi berkelajuan tinggi dengan gigi kasar (pitch 4.2 ~ 8.5 mm sesuai untuk bar) digunakan, dan pic dipilih mengikut ketebalan bahan kerja antara 2.5 ~ 25.4 mm apabila menggergaji menggunakan gergaji jalur (pic besar dipilih untuk bahan tebal). Suapan paksa dan penyejukan berterusan diperlukan semasa pemprosesan, dan kelajuan tali pinggang rendah digunakan.
5. Pemesinan Nyahcas Elektrik (EDM)
Jurang nyahcas antara elektrod alat dan bahan kerja perlu dikekalkan (0.005-0.05 mm untuk pemesinan penamat, 0.1-0.4 mm untuk pemesinan kasar). Kuprum atau zink disyorkan sebagai bahan elektrod, dan cecair pemprosesan perlu diedarkan dengan baik untuk menghilangkan sanga.
IV. Kesimpulan
Pemesinan aloi titanium dipengaruhi oleh gandingan ciri bahan, pemilihan alat, penetapan parameter dan keadaan penyejukan. Dalam pengeluaran sebenar, adalah perlu untuk mengoptimumkan parameter setiap proses mengikut nombor aloi tertentu, struktur bahagian dan keperluan ketepatan, dan mengawal ketat tetingkap pra-proses dan proses penjerukan, supaya dapat mengelakkan kecacatan dengan berkesan dan mencapai pemesinan yang cekap dan tepat.
