Анализ на процеса на смилане на титанова сплав

Титаниева сплавима специални физични и химични свойства, водещи до големи трудности при шлайфане, включително лесно натрупване на топлина, изгаряне на повърхността, натоварване на колелото и вибрации на детайла, които сериозно засягат точността на обработка, качеството на повърхността и ефективността на производството.

 

 

 

(1) Изключителна термична чувствителност

С ниската топлопроводимост на титановите сплави топлината от смилането има тенденция да се натрупва, причинявайки изгаряне на повърхността, окисляване и термична деформация. Това сериозно влошава точността на частите, особено за тънки и малки компоненти.

 

(2) Недостатъчна твърдост

Титановите сплави имат нисък модул на еластичност. Части с голямо съотношение на дължина-към-диаметър страдат от лоша твърдост, лесни за трескане по време на смилане. Това може да доведе до повърхностни дефекти,--извън-толерантност и ниска скорост на преминаване.

 

(3) Висока химическа активност

Титаниевите сплави лесно реагират с шлифовъчните колела, а стружките от шлайфане са склонни да полепват и да запушват колелото. Те могат да образуват порочен кръг, който влошава износването и влошава качеството на повърхността.

 

(4) Трудна-за-контролиране микро-прецизност

Титаниевите сплави са склонни към връщане назад след шлайфане и отчупване на ръбове при висока твърдост. Топлината на шлайфане също така създава преработени слоеве и микропукнатини, намалявайки живота на умора и надеждността на частите.

 

 

(1) Процеси на-предварителна обработка

Сфероидизиращо отгряване във вакуумна зона

Предотвратява окисляването на титанови сплави във висок вакуум. Чрез три-етапно нагряване, задържане и бавно охлаждане, грубите микроструктури се пречистват в сферични. След обработка, твърдостта на Gr5 е намалена до под 210 HBW с очевидно усъвършенстване на зърното, износването на колелото е намалено с 25%, а обработваемостта е значително подобрена.

 

Укрепваща топлинна обработка

За устойчиви-на износване части се използва обработка с разтвор + стареене, за да се разтворят легиращите елементи и да се утаят укрепващите фази, повишавайки твърдостта на Gr5, като същевременно се поддържа добра издръжливост.

 

Прецизно грубо струговане за формоване

За прецизно струговане се използват специални стругове и PCD инструменти. Параметрите на рязане са стриктно контролирани с минимално количество смазване и е запазен разумен отпуск за смилане, за да се осигури висока цилиндричност и праволинейност на детайлите.

 

Двоен NDT скрининг

Прилага се ултразвуково + проникващо тестване за цялостно откриване на малки вътрешни и повърхностни дефекти, елиминиране на неквалифицирани детайли, за да се предотврати навлизането на дефектни части в процеса на шлайфане.

 

(2) Процеси на смилане на сърцевината

Конвенционално прецизно шлайфане

Подходящ за части от титанови сплави с обща точност. Избират се колела с CBN или диамантено- покритие с песъчинка 80–150. Параметрите приемат висока скорост на колелото, малка дълбочина на рязане и средна скорост на подаване, за да контролират натрупването на топлина и изгарянето, като балансират качеството на повърхността и ефективността.

 

Шлифоване с-ултразвук

20–40 kHz ултразвукова вибрация намалява силата на смилане с повече от 30%, потиска тракането и намалява натоварването на колелото. Подходящ е за лесно деформируеми части от титанова сплав, като тънки валове и тънкостенни компоненти, със забележителен ефект на потискане на вибрациите върху Gr5.

 

Шлифоване с-лазер

Предварително загрява детайлите с лазер от 400–500 градуса, за да подобри скоростта на отстраняване на материала и да намали износването на колелата, приложимо за високо-ефективна обработка на части от титаниева сплав с висока-якост и голям-допуск.

 

Електрохимично смилане

Комбинира електролитно и механично шлайфане, като намалява силата на шлайфане и елиминира втвърдяването при работа. Може да постигне грапавост на повърхността Ra от 0,4 μm за авиационни титанови сплави, отговаряйки на изискванията за високо-прецизна обработка.

 

Адаптивно шлайфане с абразивна лента

Гъвкавите абразивни ленти се адаптират към сложни извити повърхности. С CNC и роботи, грешката във формата на повърхността може да се контролира в рамките на 0,05 mm, подобрявайки точността с около 40% в сравнение с традиционните методи. Подходящ за части като остриета и кожи.

 

(3) Системи за охлаждане и смазване

Ниско{0}}температурно охлаждане със студен въздух

Приема -5 градусов студен въздушен поток под високо налягане, контролирайки грешката на термичната деформация при шлайфане на титанова сплав в рамките на По-малко или равно на 0,003 mm. Тази технология е приложена в шлайфмашини JUNKERS в Германия за разрешаване на натрупването на топлина.

 

Минимално количество смазване технология

Смес от-авиационно масло за рязане и сгъстен въздух се впръсква, за да замени големи количества флуид за рязане, намалявайки консумацията на охлаждаща течност с 90%. Той е екологичен и ефективно потиска адхезията, използван най-вече при прецизно и извито повърхностно шлайфане на титанови сплави.

 

Емулсионно охлаждане

Подходящ за конвенционално смилане. Отстранява топлината и намалява износването на колелата чрез охлаждане и смазване. Температурата и концентрацията трябва да се контролират по време на употреба, за да се предотврати изгаряне на повърхността.

 

(4) Прецизна инспекция и контрол на качеството

Шлифоването на титанови сплави изисква висока точност, така че трябва да бъде установена пълна{0}}система за инспекция на процеса, за да се гарантира качеството на детайлите:

Лазерният интерферометър Renishaw XL80 се използва за динамична термична компенсация с точност на компенсация от ±0,0001 mm за коригиране на грешки при термична деформация.

 

Mahr S3P, PULSTEC μX360, VHX600 и друго оборудване се прилагат за проверка на грапавостта на повърхността, остатъчното напрежение, повърхностната топография и микроструктурата.

 

Части от-висок клас, като основни компоненти на хуманоидни роботи и перки на авио-двигатели, трябва да отговарят на Ra по-малък или равен на 0,4 μm с грешка в профила, контролирана на микронно ниво.

 

Ruihang Group, професионален производител на продукти от титан и титанови сплави, прилага строг контрол на качеството през целия производствен процес от суровините до готовите продукти. Ние доставяме високо{1}}качествени титанови плочи, пръстени, изковки, пръти и други продукти от титан и т.н. Ако имате нужда от закупуване, моля свържете се с нас чрез имейл:Sam.Rui@bjrh-titanium.com