Процес на химическо смилане на титанови сплави

Титановата сплав е трудна за обработка. Традиционната механична обработка има тенденция да причинява деформация на напрежението и повреда на повърхността, което затруднява адаптирането към производството на сложни и прецизни части. Процесът на химическо смилане разчита на химическа корозия, за да се постигне прецизно отстраняване на материала. Той има значителни предимства при обработката на части със сложна{3}}форма и лекото производство. Това е един от ключовите методи за прецизна обработка натитанови сплави.

 

 

 

Химическото смилане на титанови сплави премахва материалите в предварително зададени зони за формоване чрез селективна реакция между корозивния разтвор и матрицата. Ядрото ецикъл на "ецване-разтваряне-пасивиране".: флуороводородна киселина разтваря повърхностния оксиден филм и излага свежата матрица. Азотната киселина образува плътен пасивиращ филм за инхибиране на свръх-корозията и водородната крехкост. Двете работят заедно, за да контролират прецизно скоростта на корозия.

Структурата на титановата сплав влияе микроскопично върху корозионното поведение. Например титаниева сплав тип + (Gr5) образува микро-батерия с фаза като катод и фаза като анод, като фазата се разтваря за предпочитане. Следователно е необходимо да се коригира процесът според металургичното състояние и съотношението на фазите на сплавта, за да се осигури равномерност на машинната обработка.

 

 

(I) Предварителна обработка

Ядрото е да се получи чиста и равномерна повърхност, за да се осигури адхезията на защитното покритие:

Обезмасляването премахва повърхностните маслени петна, за да предотврати неравномерна локална корозия.

Отстраняването на котления камък подобрява силата на свързване между покритието и матрицата.

Отгряването елиминира вътрешното напрежение, причинено от работното втвърдяване, за да се избегнат прекомерни разлики в скоростта на корозия.

 

(II) Покритие Защитно покритие и надписване на шаблони

Защитно покритие, което може да се отстрани, се нанася върху повърхността на детайла и се втвърдява, за да образува филм. Покритието в зоната, която ще се обработва, се отлепва чрез шаблонно писане или фоточувствителна технология, за да се постигне прецизно дефиниране на зоната на корозия. Автоматизираното покритие и лазерното писане могат да подобрят равномерността на покритието и точността на писане.

 

(III) Химическо смилане

Заготовката се окачва и се потапя в смесен киселинен смилащ разтвор тип HF-HNO₃. Количественото отстраняване на материала се осъществява чрез контролиране на концентрация, температура, скорост на разбъркване и време на корозия.

Добавят се добавки като натриев додецилсулфат (за предотвратяване на бразди и вълни от корозия), урея и етилен гликол n-бутилов етер. Параметрите на процеса са стриктно контролирани, за да се предотврати киселинното изпаряване и повреда на покритието.

 

(IV) До-обработка и проверка на качеството

След корозия трябва да измием детайла с вода, за да отстраним остатъчната киселина и да отлепим покритието. След това последователно се извършва проверка на размерите, тестване на грапавостта на повърхността и анализ на съдържанието на водород. Вторично фрезоване или механична вибрационна обработка се извършва при проблема с концентрацията на напрежението в ръба, за да се балансира прецизността и структурната надеждност.

 

Източник на изображението: IQS Directory

 

 

(I) Решаваща роля на материалното състояние

Различните видове титанови сплави имат различен фазов състав и корозионна активност. Като цяло, колкото по-високо е съдържанието на фаза, толкова по-бърза е скоростта на корозия. Повърхността на кованите или валцувани детайли е плътна, което води до по-ниска грапавост след фрезоване. Лятите детайли изискват адаптивно регулиране на корозионните параметри. Разработването на нови титанови сплави трябва едновременно да оптимизира формулата на разтвора за смилане и параметрите на процеса, за да се адаптира към тяхната специална химическа активност.

 

(II) Основно влияние на производителността на смилащия разтвор

HF доминира скоростта на корозия, а HNO₃ контролира грапавостта на повърхността. Обемно съотношение 2:1~3:1 между двете може да балансира скоростта на корозия и качеството на повърхността. Можем също да коригираме съотношението според нуждите. По време на обработката концентрацията на титаниеви йони в разтвора ще се увеличи, така че е необходимо да се допълни или замени разтворът, за да се поддържа производителността и да се осигури консистенция на смилане.

 

(III) Гаранционна роля на производителността на оборудването

Специализираното оборудване за смилане трябва да има прецизен контрол на температурата, ефективно разбъркване и устойчива-на корозия структура. Оборудването за обработка на големи части е оборудвано с гъвкави окачващи устройства. Интелигентното оборудване следи параметрите на процеса в реално време чрез сензори и автоматично се настройва, за да намали ръчната намеса и човешката грешка, подобрявайки прецизността и ефективността на обработката.

 

 

Основната област на приложение на химическото смилане на титанови сплави е космическата промишленост. Може да реализира лека машинна обработка на големи тънко-стенни части като крила на самолети и панели на фюзелажа. Освен това може да намали теглото и да подобри ефективността, като същевременно гарантира структурна здравина.

Също така е подходящ за обработка на сложни части като корпуси и лопатки на авио-двигатели, като отговаря на изискванията за прецизност при високи-температури и високи-скоростни работни условия.

 

Този процес може да се приложи и при производството на порести части от титанова сплав и микромеханични продукти, както и за ремонт на повърхностни дефекти на изковки и отливки.

 

Ruihang Group – специалист в продуктите от титан и титанови сплави, доставя персонализирани детайли с висока-прецизност според вашите изисквания. За запитвания за сътрудничество, свържете се с нас по имейл:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

 

справка

IQS директория. (nd). Химическо смилане: видове, приложения и продукти. IQS директория.https://www.iqsdirectory.com/articles/metal-etching/chemical-milling.html