Moeilijkheden en oplossingen voor de verwerking van titaniumlegeringen

Titaniumlegering is als een stralende ster. Het schittert in de lucht- en ruimtevaart, kernenergie, medische apparatuur en andere gebieden met zijn uitstekende eigenschappen zoals hoge sterkte, lage dichtheid en corrosieweerstand. Achter de schittering van deze ster schuilen echter veel uitdagingen in het verwerkingsproces. Dit artikel neemt je mee om de moeilijkheden bij de verwerking van titaniumlegeringen diepgaand te onderzoeken en een reeks effectieve oplossingen te onthullen.

1. Lage thermische geleidbaarheid, moeilijk om warmte af te voeren
De thermische geleidbaarheid van een titaniumlegering is laag, waardoor de tijdens het snijproces gegenereerde warmte moeilijk te dissiperen is en zich concentreert in het snijgebied. De temperatuur van de gereedschapspunt kan oplopen tot 1000 graden, wat snelle slijtage en barsten van het gereedschap zal veroorzaken, spaanophoping zal veroorzaken en de standtijd van het gereedschap zal verkorten.

2. Lage elastische modulus en gemakkelijk te vervormen
De elastische modulus van een titaniumlegering is relatief laag en is gevoelig voor elastische vervorming tijdens de verwerking, vooral bij de verwerking van dunwandige of ringvormige onderdelen. Dit resulteert in een aanzienlijke toename van de sterkte en hardheid van het materiaal op het snijpunt. De snijdruk veroorzaakt elastische vervorming van het werkstuk en zorgt ervoor dat Rebound de wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk vergroot, waardoor extra warmte ontstaat.

3. Sterke chemische activiteit
Titaniumlegeringen zijn zeer chemisch actief bij hoge temperaturen en reageren gemakkelijk met elementen in de omgeving, wat kan leiden tot ernstig vastlopen van het snijgereedschap, verergerende slijtage van het gereedschap en zelfs schade.

4. Sterke affiniteit
Titaniumlegering heeft een goede affiniteit en het is gemakkelijk om lange en doorlopende spanen te vormen tijdens het draaien en boren. Deze spanen kunnen zich rond het gereedschap wikkelen en de werking ervan belemmeren, en kunnen er gemakkelijk voor zorgen dat het gereedschap blijft plakken, verbranden of breken.

5. Werkverharding
Titaniumlegeringen zijn gevoelig voor verharding tijdens de verwerking, dat wil zeggen dat de hardheid van titaniumlegeringen tijdens het snijden toeneemt, wat de slijtage van het gereedschap zal versnellen.

6. Trillingsprobleem
De elasticiteit van een titaniumlegering kan gunstig zijn voor de prestaties van onderdelen, maar wordt de belangrijkste oorzaak van trillingen tijdens het snijproces. De trillingen die worden gegenereerd door de verwerking van titaniumlegeringen zijn 10 keer zo groot als die van staal, wat resulteert in een onstabiel snijproces.

7. Gereedschapsselectie
Vanwege de hoge sterkte en lage thermische geleidbaarheid van titaniumlegeringen zijn gespecialiseerde gereedschapsmaterialen, zoals hardmetalen of diamantgereedschappen gemaakt van superharde materialen, vereist om bestand te zijn tegen slijtage en hoge temperaturen tijdens het snijden.

8. Koeling en smering
Tijdens de verwerking van titaniumlegeringen is effectieve koeling en smering vereist om de temperatuur van het snijgebied te verlagen, gereedschapsslijtage te verminderen en de verwerkingskwaliteit te verbeteren.

Oplossingen
1. Gebruik koelvloeistof
Door koelvloeistof te gebruiken om de temperatuur van het snijgebied te verlagen, vermindert u de thermische belasting en voorkomt u voortijdige slijtage van het gereedschap en brandwonden op het werkstukoppervlak.

2. Kies het juiste gereedschapsmateriaal en de juiste geometrie
Selecteer gereedschapsmaterialen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en slijtage, en optimaliseer de gereedschapsgeometrie om de duurzaamheid en snijprestaties te verbeteren. Vingerfrezen die zijn ontworpen met een structuur met meerdere bladen kunnen bijvoorbeeld de generatie van snijwarmte effectief verminderen.

3. Pas de snijparameters aan
Stel redelijkerwijs parameters in zoals snijsnelheid, voedingshoeveelheid en snijdiepte om de snijkracht en warmteaccumulatie te verminderen en de standtijd van het gereedschap te verlengen.

4. Gebruik speciale verwerkingstechnologie
Speciale verwerkingstechnologieën zoals laserverwerking, elektronenstraalverwerking, ionenstraal- en plasmaverwerking kunnen zonder direct contact verwerken en de thermische impact op het werkstuk verminderen.

5. Oppervlaktebehandelingstechnologie
Met behulp van coatingtechnologie zoals HiPIMS wordt een beschermende laag op het oppervlak van het werkstuk gevormd om de corrosieweerstand en slijtvastheid te verbeteren, waardoor de verwerkingsprestaties worden verbeterd.

6. Verbeter het ontwerp van werktuigmachines en armatuur
Gebruik zeer stijve en stabiele werktuigmachines en speciale armaturen om nauwkeurigheid en stabiliteit tijdens de verwerking te garanderen.

Hoewel de weg naar het bewerken van titaniumlegeringen vol uitdagingen is, zijn we volledig in staat deze uitdagingen te overwinnen door de implementatie van een reeks oplossingen, zoals het optimaliseren van snijparameters, het toepassen van geavanceerde verwerkingstechnologieën, het verbeteren van de koeling, het verbeteren van het ontwerp en de coatings van snijgereedschappen, en verbetering van de stijfheid van werktuigmachines. probleem. Heeft u vragen over titaniumlegeringen, dan kunt u contact met ons opnemen.