Aliajele de titan au rezistență specifică ridicată, rezistență excelentă la căldură și rezistență la coroziune și sunt utilizate pe scară largă în sistemele hidraulice ale aviației. Cu toate acestea, acest material are o conductivitate termică slabă, o activitate chimică puternică și un coeficient de deformare mic, ceea ce face extrem de dificilă prelucrarea fileturilor pentru îmbinările țevilor din aliaj de titan. Această lucrare, bazată pe caracteristicile materialelor și de prelucrare ale aliajelor de titan, analizează dificultățile în prelucrarea filetului, clarifică punctele cheie ale selectării sculelor de strunjire a filetului potrivite și optimizează procesul din dimensiunile parametrilor de așchiere, structura sculei, răcire și lubrifiere, scule și dispozitive de fixare, oferind o soluție de referință pentru prelucrarea de înaltă{2}precizie a filetului din aliajul de titan.
Analiza caracteristicilor de prelucrare ale aliajelor de titan
Există în principal trei tipuri de aliaje de titan: -tip (TA), -tip (TB) și + -tip (TC). Dintre acestea, aliajul duplex de tip TC este cel mai utilizat și este o materie primă importantă în industria aerospațială. Caracteristicile sale de prelucrare se manifestă în principal ca:
1. Conductivitate termică scăzută: disipare slabă a căldurii, în timpul procesării, este predispusă să genereze temperaturi ridicate, rezultând o revenire mare a piesei de prelucrat și o deformare evidentă.
2. Coeficient mic de deformare: În timpul tăierii, lungimea de contact dintre așchie și unealtă este scurtă, iar forța de tăiere este concentrată la muchia de tăiere, ceea ce agravează uzura sculei.
3. Activitate chimică ridicată: La temperaturi ridicate, este predispus să reacționeze cu oxigenul, azotul și materialul sculei, generând aderență, provocând fenomene de „mușcătură”.
4. Rezistență ridicată și duritate bună: rezistența la tăiere este mare, iar cerințele pentru rigiditatea sculei și rezistența la uzură sunt ridicate.
Aceste caracteristici fac ca prelucrarea filetelor din aliaj de titan să se confrunte cu probleme importante, cum ar fi cuplul mare de filetare, spargerea ușoară a robinetului și controlul dificil al preciziei filetului.
Selectarea și proiectarea sculelor de tăiat filet
Pentru dificultățile de a fileta aliajele de titan, se recomandă utilizarea robinetelor zimțate. Acest tip de robinet îndepărtează un dinte la fiecare dinte, determinând ca dinții să fie aranjați alternativ. În timpul tăierii, o singură suprafață este în contact, reducând efectiv cuplul de frecare și împiedicând blocarea sau deteriorarea robinetului. Grosimea de tăiere a robinetului zimțat este dublată, ceea ce poate depăși adâncimea stratului întărit prin lucru la rece. Deși forța de tăiere a unui singur dinte crește, îndepărtarea așchiilor este mai lină, frecarea și aderența sunt reduse, îmbunătățind astfel durabilitatea robinetului și precizia filetului. La proiectare, este important să vă asigurați că numărul de crestături este un număr impar pentru a distribui uniform forța pe marginile dinților.
În ceea ce privește selecția materialului, se recomandă utilizarea-robineților din oțel de mare viteză. Au duritate ridicată, rezistență bună la deformare și rezistență excelentă la uzură. Se poate face mai întâi o pre-filetare cu robinete-de oțel de mare viteză, urmată de corectare cu robinete din carbură. În viitor, pe măsură ce dezvoltarea materialelor pentru scule progresează, este de așteptat ca vor exista robinete mai specializate special concepute pentru aliajele de titan.
Măsuri de optimizare pentru tehnologia de procesare a firelor
1. Creștere rezonabilă a diametrului găurii inferioare
Creșterea adecvată a diametrului găurii de jos a filetului poate reduce forța de tăiere și căldura de tăiere. Cantitatea de creștere ar trebui să fie luată în considerare în mod cuprinzător pe baza cerințelor privind viteza de contact a firului și numărul de fire. Reducerea ușoară a înălțimii dintelui și creșterea diametrului interior al filetului, în special pentru filetarea din aliaj de titan, deși reduce ușor rata de contact, poate asigura fiabilitatea prin creșterea lungimii conexiunii filetate.
2. Controlul vitezei de așchiere și al parametrilor geometrici ai sculei
Pentru prelucrarea filetului din aliajul de titan, ar trebui adoptată tăierea cu viteză mică{0}}. Viteza de tăiere recomandată este controlată la 200-300 mm/min. O viteză prea mică este predispusă la generarea de straturi dure reci, în timp ce o viteză prea mare va agrava creșterea temperaturii și uzura sculei. În ceea ce privește parametrii geometrici ai sculei: Selectați un unghi de greblare adecvat pentru a spori rezistența muchiei de tăiere; Utilizați un unghi de relief mai mare pentru a facilita îndepărtarea așchiilor. Pentru filetarea găurilor adânci, numărul de caneluri de reținere a așchiilor poate fi redus pentru a crește spațiul de reținere a așchiilor și pentru a îmbunătăți capacitatea de îndepărtare a așchiilor.
3. Optimizarea mandrina de robinet și a lichidului de răcire
Mașina de filetare trebuie să fie echipată cu o mandră de robinet dedicată și acționată cu o cheie. Știftul de coadă al filetului din aliaj de titan ar trebui să fie puțin mai lung decât lungimea standard. Se recomandă fixarea unei caneluri de retragere pentru a preveni ciobirea robinetului când ajunge la fund.
Ungerea lichidului de răcire este esențială. Selectați un lichid de răcire cu activitate ridicată și performanță bună de lubrifiere, răcind direct robinetul pentru a preveni ca temperaturile ridicate să provoace aderență. Se recomandă utilizarea unui amestec de lichid de răcire de ulei acid, ulei sulfurat și kerosen într-o proporție adecvată sau folosirea uleiului de tăiere F43. O canelură pentru lichid de răcire poate fi deschisă și pe partea din spate a robinetului pentru a se asigura că lichidul de răcire poate ajunge fără probleme în zona de tăiere.
Prelucrarea-de înaltă precizie a îmbinărilor filetate alețevi din aliaj de titannecesită selectarea sculelor de tăiere adecvate, cum ar fi robinete zimtate și robinete din oțel cu viteză mare-, precum și optimizarea parametrilor procesului, cum ar fi diametrul găurii inferioare, viteza de tăiere, parametrii geometrici ai sculei, lubrifierea de răcire și mandrina. Acest lucru poate evita în mod eficient punctele slabe ale aliajului de titan, cum ar fi conductivitatea termică slabă și activitatea chimică ridicată și poate îmbunătăți acuratețea procesării și eficiența firelor. Odată cu dezvoltarea științei materialelor și a tehnologiei de procesare, tehnologia de procesare a firelor din aliaj de titan va fi îmbunătățită și mai mult, oferind sprijin pentru producția de înaltă-fiabilitate a sistemelor hidraulice de aviație.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd. specializata in prelucrarea deteava din aliaj de titan. Bine ați venit să vă consultați.