Sedan upptäckten av elementet titan 1790 har mänskligheten genomgått hundra års svår utforskning för att få sin extraordinära prestanda. Det var först 1910 som mänskligheten först producerade metalltitan, men vägen till appliceringen av titanlegeringar var full av upp- och nedgångar, och det var först 1951, 40 år senare, som industrialiserad produktion äntligen realiserades. Titanlegering har egenskaperna hos hög specifik styrka, korrosionsbeständighet, hög temperaturmotstånd och trötthetsresistens, etc. Dess vikt är endast 60% stål, men dess styrka är högre än legeringsstål. Därför används titanlegeringar mer och mer allmänt inom luftfart, flyg-, kraftproduktionsutrustning, kärnkraft, frakt, kemisk industri och medicinsk utrustning.
Bearbetningen av titanlegeringar är emellertid en mycket utmanande uppgift. De fyra egenskaperna hos titanlegeringar, såsom låg värmeledningsförmåga, svår bearbetning av härdning, hög affinitet med verktyg och liten plastisk deformation, är de väsentliga orsakerna till att de är svåra att bearbeta. Den titanlegeringens värmeledningsförmåga är endast cirka 16% av 45# stål, och det är svårt att utföra värmen som genereras i bearbetningen i tid, vilket leder till hög temperatur i banbrytande lokalt och utlöser enkelt diffusionslitage av verktyget. Samtidigt är det bearbetande härdningsfenomenet med titanlegering också mycket allvarlig, och verktygets affinitet är hög, det är lätt att binda med den titaninnehållande cementerade karbiden, vilket förvärrar slitagets slitage. Dessutom är plastdeformationen av titanlegeringen liten, cirka 1/2 av modulen för elasticitet av 45 stål, så den elastiska återhämtningen är stor, friktionen är allvarlig och arbetsstycket är också benägna att klämma deformation.
För bearbetningssvårigheter med titanlegering kan vi ta följande process kunskap:
För det första används skär med positiv vinkelgeometri för att minska skärkrafterna, skärande värme och deformation av arbetsstycket. Denna insatsdesign kan bättre anpassa sig till bearbetningsegenskaperna hos titanlegeringar och förbättra bearbetningseffektivitet och kvalitet.
För det andra upprätthålls ett konstant foder för att undvika härdning av arbetsstycket. Vid skärningsprocessen bör verktyget alltid vara i utfodringstillståndet och det radiella utkastet bör vara 30% av radien vid fräsning. Detta säkerställer stabiliteten i skärningsprocessen och minskar härdningen av arbetsstycket.
För det tredje användningen av högtryckshögflödesskärvvätska för att säkerställa den termiska stabiliteten i bearbetningsprocessen. Skärvätskan kan ta bort värmen som genereras i skärningsprocessen i tid och förhindra att arbetsstyckets yta är denaturerad och verktyget från att skadas på grund av hög temperatur.
För det fjärde, håll bladkanten skarp. Dåliga skärverktyg är orsaken till värmeuppsamling och slitage, vilket lätt leder till verktygsfel. Därför är det nödvändigt att regelbundet kontrollera och byta ut bladet för att säkerställa kanten på kanten.
Femte maskin titanlegeringar i deras mjukaste tillstånd som möjligt. Härdade titanmaterial blir svårare att bearbeta, så bearbeta materialet i sitt mjukaste tillstånd för att förbättra bearbetningseffektivitet och verktygsliv.
Sjätte, använd en stor spetsradie eller avfasning för att sätta så mycket av banbrytningen i snittet som möjligt. Detta minskar skärkrafterna och värmen vid varje punkt och förhindrar lokaliserat brott. Vid fräsning av titanlegeringar har skärhastigheten den största inverkan på verktygets livslängd, med radiellt drag (fräsdjup) som kommer på andra plats.
Utöver ovanstående process-kunskap kan vi också börja från bladet för att lösa titanbearbetningsproblem. Infoga spårslitage som uppstår under titanbearbetning orsakas av det härdade skiktet som lämnats av förmaskinen. Kemisk reaktion och diffusion mellan verktyget och arbetsstyckets material uppstår när bearbetningstemperaturen överstiger 800 grader, vilket också är en av orsakerna till bildandet av spårslitage. Titanbearbetning kräver därför speciella insatsmaterial och geometrier för att klara.
Verktygsstrukturer som är lämpliga för titanbearbetning bör fokusera på värmeöverföring. Stora mängder högtrycksskärvätska måste sprayas på banbrytande på ett snabbt och exakt sätt för att ta bort värmen snabbt. Det finns unika strukturer av fräsar på marknaden som är specifikt utformade för titanbearbetning som uppfyller detta behov.
När det gäller specifika bearbetningsmetoder har vändning, fräsning, knackning och reaming alla olika bearbetningsegenskaper och överväganden. Till exempel, genom att vända titanlegering, är det nödvändigt att välja lämpliga verktygsmaterial och geometriska parametrar och anta lägre skärhastighet och måttligt foder; I malning av titanlegering använder du vanligtvis den släta malningsmetoden och välj lämpliga verktygsmaterial och geometri; Vid tappning är det nödvändigt att prioritera användningen av en i stället för hoppkranen och var uppmärksam på valet av avsmalning och driftsätt; Vid reaming är det nödvändigt att välja lämpligt reamermaterial och ta in i reaming, välj rätt reamer -material och vidta lämpliga processåtgärder för att förbättra bearbetningskvaliteten.
Sammanfattningsvis, även om bearbetningen av titanlegering är full av utmaningar, så länge vi har behärskat rätt process-kunskap och väljer lämpliga verktyg och bearbetningsmetoder, kommer vi att kunna uppnå hög effektivitet och högkvalitativ bearbetning.
