Titaniumlegeringer er vidt brugt i rumfart, medicinsk, kemisk og mange andre felter på grund af deres høje styrke, lav densitet, fremragende korrosionsbestandighed og god biokompatibilitet. Imidlertid er smedning af titanlegeringer en teknisk vanskelig proces, der involverer mange udfordringer. I dette dokument vil vi diskutere detaljeret de største vanskeligheder ved titanlegering, der smeder bearbejdning og deres løsninger.
1. Lav termisk ledningsevne
Titaniumlegering har en lav termisk ledningsevne, kun 1/7 stål, 1/16 af aluminium og 1/25 kobber, hvilket betyder, at varmen i smedningsprocessen er vanskelig at overføre hurtigt, hvilket resulterer i hurtig akkumulering af varme i skæreområdet, hvilket gør værktøjet og dør til at modstå ekstremt høje temperaturer, accelereret slid og endda svigt. Derudover kan høje temperaturer beskadige overfladenintegriteten af titaniumlegeringsdele, hvilket fører til reduceret geometrisk nøjagtighed og i alvorlige tilfælde arbejde hærdning, hvilket kan forringe deres træthedsstyrke.
Løsning:
Brug værktøjsmaterialer med højtydende værktøj, såsom carbid og keramik, til at forbedre værktøjets høje temperaturresistens og slidstyrke.
Brug kølevæske til tilstrækkelig afkøling for at reducere temperaturen i skæreområdet og minimere varmeopbygningen.
Optimer forfalskningsprocesparametre, såsom reduktion af skærehastighed og stigende tilførselshastighed, for at reducere værktøjsslitage og forbedre bearbejdningseffektiviteten.
2. Lav elasticitetsmodul
Titaniumlegering har en relativt lav elasticitetsmodul og er tilbøjelig til elastisk deformation under smedning, især når man behandler tyndvæggede eller ringformede dele, er dette problem mere fremtrædende. På grund af den stærke plastiske deformationsevne for titaniumlegering, når emnetmaterialet udsættes for ekstern kraft, kan den lokale deformation overstige det elastiske interval, hvilket resulterer i plastdeformation. Denne plastiske deformation vil ikke kun øge skæretrykket, emnet "elastisk" rebound -fænomen intensiveres, vil øge friktionen yderligere mellem værktøjet og emnet, hvilket resulterer i reduceret skæreeffektivitet og værktøjets levetid.
Løsning:
Brugen af ultralydsbearbejdningsteknologi og andre nye bearbejdningsmetoder for at reducere kontakttiden mellem værktøjet og emnet for at udvide værktøjets levetid.
Optimer smedningsprocesparametre, såsom reduktion af skærningshastighed, stigende tilførselshastighed osv., For at reducere værktøjsslitage og forbedre bearbejdningseffektiviteten.
3. Adhæsion og høje vibrationsegenskaber
Titaniumlegering har en stærk tilknytning til værktøjet, og det er let at fremstille vedhæftning med værktøjet under skæreprocessen, danne kontinuerlige chips og forstyrre skæreprocessen, hvilket kan føre til værktøjsskade i alvorlige tilfælde. Derudover er de høje vibrationsegenskaber ved titaniumlegeringsbearbejdningsprocessen også en vigtig destabiliserende faktor, ikke kun forværrer værktøjets slid, men påvirker også alvorligt bearbejdningsnøjagtigheden og overfladekvaliteten.
Løsning:
Brug værktøjsmaterialer med højtydende værktøj, såsom carbid og keramik, til at forbedre værktøjets høje temperaturresistens og slidstyrke.
Vedtage nye bearbejdningsmetoder, såsom ultralydsbearbejdningsteknologi for at reducere kontakttiden mellem værktøjet og emnet, og udvide værktøjets levetid.
4. detaljer
Titaniumlegeringsprocesser skal også være opmærksom på nogle detaljer. F.eks. Skal den kemiske sammensætning og mikrostruktur af titanlegeringsråmaterialer være strengt kontrolleret inden smedning for at undgå eksistensen af indeslutninger, porøsitet og andre defekter; smedningsprocessen skal kontrolleres strengt af opvarmningstemperaturen og varmebeskyttelsestiden for at undgå overophedning eller overcooking fænomen; smedningen skal udføres på en rettidig måde efter varmebehandlingen for at eliminere den resterende stress og forbedre materialets mekaniske egenskaber.
Løsning:
Kontroller strengt den kemiske sammensætning og mikrostruktur af titanlegeringsråmaterialer.
Kontroller strengt opvarmningstemperaturen og holdetiden for at undgå forekomsten af overophedning eller overbrændende fænomen.
Udfør varmebehandling i tide efter smedning for at eliminere resterende stress og forbedre materialets mekaniske egenskaber.
Titaniumlegeringssmedningsbehandling er en teknisk vanskelig proces, der involverer en række vanskeligheder, såsom lav termisk ledningsevne, lav modul for elasticitet, vedhæftning og høje vibrationsegenskaber. For at overvinde disse vanskeligheder har industrien udforsket en række effektive løsningsstrategier og tekniske midler. Gennem brugen af højeffektive værktøjsmaterialer kan optimering af forfalskningsprocesparametre, brugen af kølevæske og nye bearbejdningsmetoder såvel som streng kontrol af detaljerne i smedningsprocessen effektivt forbedre effektiviteten og kvaliteten af titaniumlegeringssmedningsbehandlingen.
