Труднощі у виробництві титанового з'єднувального стрижня

Як важливий інженерний матеріал, титанові сполучні стрижні широко використовувались у аерокосмічних, автомобільних та біомедичних полях через їх високу міцність, низьку щільність та відмінну стійкість до корозії. Однак виробничий процес титанового сполучного стрижнів стикається з багатьма проблемами, що вимагає спеціальної підтримки технологій та обладнання для його виробничого процесу.

Характеристика матеріалів з титанового сплаву

Низька теплопровідність:Теплопровідність сплаву титану низька, лише 1/7 сталі, 1/16 алюмінію та 1/25 міді. Це означає, що під час кування або різання тепла важко швидко переносити, що призводить до швидкого накопичення тепла в області різання, внаслідок чого інструмент і цвіль піддаються надзвичайно високими температурою, прискоренням зносу та навіть відмовою. Крім того, висока температура також знищить цілісність поверхні деталей титанового сплаву, зменшить геометричну точність, а в сильних випадках може виникнути затвердіння, що пошкоджує його силу втоми.

Низький модуль пружності:Модуль пружності сплаву титану відносно низький, і його легко деформно деформно під час кування або різання, особливо при обробці тонкостінних або кільцевих частин. Ця проблема є більш помітною. Через сильну здатність пластичної деформації титанових сплавів, коли матеріал заготовки піддається зовнішній силі, локальна деформація може перевищувати пружну діапазон, що призводить до пластичної деформації. Ця пластична деформація не тільки збільшить тиск ріжучого тиску та посилить "еластичне" явище відскоку заготовки, але й ще більше збільшує тертя між інструментом та заготовкою, що призведе до зниження ефективності різання та терміну експлуатації інструменту.

Характеристики адгезії та високої вібрації:Титановий сплав має сильну спорідненість до інструменту, і легко дотримуватися інструменту під час процесу різання, формування безперервних мікросхем, втручання в процес різання, і в сильних випадках може спричинити пошкодження інструменту. Крім того, високі вібраційні характеристики обробки титанових сплавів також є головним нестабільним фактором, який не тільки посилює зношування інструментів, але й серйозно впливає на точність обробки та якість поверхні.

Складність виробничого процесу

Процес кування:

Контроль температури: Діапазон температури кування титанового сплаву є відносно вузьким, а температура нагріву та час ізоляції повинні бути точно контрольовані, щоб уникнути перегріву або переобпаки. У той же час зміна температури під час процесу кування має важливий вплив на організацію та властивості титанського сплаву, тому температура кування повинна бути суворо контрольована.

Дизайн цвілі: Через адгезію та високі вібраційні характеристики сплаву титану, конструкція цвілі повинна враховувати, як зменшити тертя та адгезію між титановим сплавом та цвільами та покращити термін служби цвілі. Крім того, система охолодження форми також повинна бути ретельно розроблена, щоб забезпечити стабільність температури форми під час процесу кування.

Контроль деформації: титанові сплави схильні до еластичної деформації та пластичної деформації під час кування, що ускладнює контроль розміру та форми заготовки. Тому вдосконалені технології кування та обладнання, такі як точність кування, ізотермічна кування тощо, необхідні для підвищення розмірної точності та точності форми заготовки.

Обробка різання:

Вибір інструментів: Через сильну спорідненість титанових сплавів до ріжучих інструментів, адгезії та зносу схильні під час різання. Тому необхідно вибрати високоефективні матеріали інструментів, такі як цементований карбід, кераміка тощо, для поліпшення високої температури та стійкості до зносу інструменту.

Оптимізація параметрів різання: параметри різання, такі як швидкість різання, швидкість подачі та глибина різання, мають важливий вплив на ефективність обробки та якість титанових сплавів. Для отримання найкращого ефекту обробки ці параметри різання повинні бути оптимізовані для зменшення сили різання та різання тепла, зменшення зносу інструментів та деформації заготовки.

Використання рідини: різання рідини відіграє важливу роль у обробці титанових сплавів. Це може знизити температуру області різання, зменшити накопичення тепла та зношування інструментів. Тому необхідно вибрати відповідний тип та кількість різання рідини, щоб забезпечити теплову стабільність процесу обробки та термін експлуатації інструменту.

Процес виробництва титанового з'єднувального стрижня є важким, головним чином тому, що матеріали з титанового сплаву мають спеціальні властивості, такі як низька теплопровідність, низький модуль пружності, адгезія та високі вібраційні характеристики. Для подолання цих труднощів необхідно прийняти вдосконалені технології кування та обладнання, високоефективні матеріали інструментів, оптимізовані параметри різання та відповідні різання рідин для підвищення ефективності та якості обробки.