Titanyum Alaşımlı Malzeme Kesme ve İşleme Teknolojisi

Titanyum alaşımlı malzemeler, yüksek özgül mukavemet, düşük yoğunluk, korozyon direnci ve yüksek sıcaklık dayanımı gibi mükemmel özelliklerinden dolayı havacılık alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, titanyum alaşımının küçük ısı iletkenliği, düşük elastikiyet modülü ve büyük kimyasal aktivite gibi özellikleri nedeniyle, titanyum alaşımlı malzemelerin işlenmesinde kesme sıcaklığının yüksek olmasına, takım aşınmasının ciddi olmasına vb. neden olur ve bu da işlemeyi etkiler. Titanyum alaşımının verimliliği, dolayısıyla titanyum alaşımının kesme verimliliğinin nasıl artırılacağı, havacılık endüstrisindeki sorunun çözülmesi için her zaman acil bir ihtiyaç olmuştur.

1 Titanyum alaşımlı malzeme özellikleri ve işleme performansı

(1) yüksek özgül mukavemet: titanyum alaşımının yoğunluğu küçüktür, mukavemeti yüksektir, mukavemeti çeliğin mukavemetinden daha fazladır.

(2) zayıf ısı iletkenliği: titanyum alaşımlı ısı iletkenliği, ısı iletkenlik katsayısı küçüktür, talaş bölgesinden ısıyı aktarmak zordur, bu da aletin kesici kenarının daha yüksek sıcaklıklarına neden olur, bıçağın güçlü bir aşındırıcı etkisi vardır, azaltır aletin dayanıklılığı.

(3) aktif kimyasal özellikler: yüksek sıcaklıklarda titanyum alaşımı ve havadaki O, N, H ve diğer elementlerin kimyasal reaksiyonuyla sertleşen bir tabaka oluşturur, böylece kesme ve işleme zorlukları olur; Aynı zamanda, takım malzemesinin işlenmesinde titanyum alaşımının üretimi ve afinitesi kolaydır, yapışma ve difüzyon olaylarının ortaya çıkması, takımın daha hızlı aşınmasına neden olur.

(4) Küçük esneklik modülü: kesme işlemi sırasında iş parçasının geri tepmesi, aletin arka yüzünün aşınmasına ve iş parçasının deformasyonuna neden olması kolaydır.

(5) korozyon direnci: 550 derecenin altındaki titanyum alaşımlı yüzeyin yoğun bir oksit filmi oluşturması kolaydır, bu nedenle daha fazla oksitlenmesi kolay değildir, atmosfer, deniz suyu, buhar ve bazı asit, alkali, tuz ortamları yüksek korozyon direncine sahiptir [1]

2 Titanyum alaşımlı malzeme işlemenin kesilmesinin temel prensipleri

İşleme sürecinde seçilen takım malzemesi, takım geometrisi ve kesme parametreleri titanyum alaşımlı kesme ve işlemenin verimliliğini ve ekonomisini etkileyecektir, işleme prensipleri aşağıdaki gibidir.

2.1 Alet malzemesi

Takım malzemesi kesme işlemini etkileyen önemli bir faktördür, bu nedenle karbür takımlar, kaplamalı takımlar ve yüksek hız çeliği takımlar vb. gibi iyi, aşınmaya dayanıklı takım malzemelerinin sertliğini mümkün olduğunca seçmek mümkündür, Şekil 1 için karbür takımlar ve kaplamalı takımlar.

2.2 Takım geometrisi açısı

İşlenmesi zor malzemeleri keserken uygun takım geometrisi açısı, takımın kesme performansına tam anlamıyla yer verilmesine ve kesme verimliliğinin arttırılmasına yardımcı olur. Şekilde gösterildiği gibi titanyum alaşımını keserken üç deformasyon bölgesi vardır.

(1) Temel deformasyon bölgesi I: büyük deformasyon, kesme kuvveti ve kesme ısısı esas olarak bu bölgeden kaynaklanır. Kesici kenarın keskin ve bıçak ark geçişinin ucunun vb. tutulmasıyla, titanyum alaşımının işlenmesi sırasında sürtünme katsayısı ve kesme sıcaklığı, talaşların yapışmasını ve ufalanmasını önlemek için azaltılır.

(2) Talaşlar ve ön yüz arasındaki sürtünme ve deformasyon bölgesi II: takımın ön yüzünün aşınmasını doğrudan etkiler. Talaşın ve ön takım yüzünün uzunluğunu artırmak için daha küçük bir ön açı seçilerek ön takım yüzü aşınması azaltılır.

(3) İş parçasının işlenmiş yüzeyi ve arka yüz aşınma deformasyon bölgesi III: iş parçasının sertleşmesi ve takımın arka yüz aşınması üzerinde daha büyük bir etki. Arka takım yüzü ile işlenmiş yüzey arasındaki sürtünmeyi azaltmak için daha büyük bir arka açı seçerek.

2.3 Kesme parametreleri

Takım ömründe kesme hızı Büyük, kesme hızı ne kadar yüksek olursa, kesme kenarının sıcaklığı da o kadar yüksek olur, bu nedenle düşük hızlı kesmeyi seçin; aynı zamanda kesme derinliğinin takım ömrü üzerinde daha küçük bir etkisi vardır, bu nedenle parçalarda ve takım tezgahının sağlamlığı, daha büyük kesme derinliğinin kullanılmasına olanak sağlar.

2.4 Soğutma sıvısı

Bıçağın ısısı alınıp talaşlar uzaklaştırılabilir, kesme sıcaklığı azaltılabilir, üretkenlik etkili bir şekilde artırılabilir ve işlenen parçaların yüzey kalitesi iyileştirilebilir. Genel kesme sıvısının üç kategorisi vardır; su veya alkalin sulu çözelti, su bazlı çözünür yağ çözeltisi ve suda çözünmeyen yağ çözeltisi [2].

3 Titanyum alaşımlı malzeme kesme işlemi

3.1 Tornalama

Titanyum alaşımının iyi bir yüzey pürüzlülüğü elde etmesi kolay tornalanır, iş sertleşmesi ciddi değildir, ancak kesme sıcaklığı yüksektir, takım hızlı aşınır. Titanyum alaşımı tornalamanın bu özellikleri nedeniyle soruna dikkat edilmelidir: (1) tornalama parametreleri düşük hızda kesme ve büyük kesme derinliğini seçmeye çalışır. Kaba işleme için kesme hızı 45 ~ 70 m/dak, ilerleme 0.10 ~ 0.15 mm / dev; bitirme için, kesme hızı 80 ~ 100 m / dak, ilerleme 0,05 ~ 0,10 mm / dev. (2) Bitirme sıkma kuvveti çok büyük olmamalı, işlenen parçaların deformasyonunu azaltmalıdır. (3) İşleme sonrasında parçanın konturu, kesme kuvvetinin neden olduğu parça deformasyonunu ortadan kaldırmak ve takıma yol vermek için son takım hareket rotasına göre tekrar işlenmelidir.

3.2 Frezeleme

Titanyum alaşımlı frezeleme tornalamaya göre daha zordur, çünkü frezeleme aralıklı kesme işlemidir ve talaşların kesici kenarla birleşmesi kolaydır, talaş oluşumu meydana gelir, bu da aletin dayanıklılığını büyük ölçüde azaltır. Titanyum alaşımını frezelemenin bu özellikleri için aşağıdaki konulara dikkat edilmelidir: (1) genellikle düzgün frezelemeyi kullanın, kesme derinliği büyükten küçüğe, talaş kalından inceye doğru olduğunda ve her zaman ince tarafının ince olduğu durumlarda düzgün frezeleme yapın. Arka tarafın dişleri bırakması, talaşın kırılması kolaydır, takım ömrünü uzatır. (2) Kaba işlemenin işleme kalitesi üzerinde küçük bir etkisi vardır ve büyük kesme derinliği, küçük ilerleme, düşük hız seçilmelidir; bitirme, işleme deformasyonunu azaltmalı, yüzey kalitesini iyileştirmeli ve daha yüksek hız ve küçük kesme derinliği kullanmalıdır. (3) Titanyum alaşımının işlenmesinden sonra, işlenmiş yüzey üzerinde 0,1 ~ 0,2 mm'lik sertleştirilmiş bir katman oluşacaktır, dolayısıyla ikincil kesme derinliği {{7'den büyük olmalıdır }}.2 mm; kaba işleme rezervi tek taraflı toleransı 0,2 mm'den büyük olmalıdır.

4. Sonuç

Makale, esas olarak titanyum alaşımlı malzeme özellikleri, kesici takımlar, kesme parametreleri ve soğutma sıvısı ve detaylandırmanın diğer yönlerinden üretim sürecindeki mevcut araştırma sonuçlarından ve deneyimlerden bazılarını birleştiriyor, titanyum alaşımı tornalama, frezelemede genellikle dikkat edilmesi gerekenleri özetliyor sorunlar ve alınan süreç önlemleri ve umarım akranlar referansta belli bir rol oynayabilirler.