Els aliatges de titani tenen una alta resistència específica, una excel·lent resistència a la calor i resistència a la corrosió, i s'utilitzen àmpliament en sistemes hidràulics d'aviació. Tanmateix, aquest material té una conductivitat tèrmica deficient, una forta activitat química i un petit coeficient de deformació, cosa que fa que el processament dels fils per a les juntes de tubs d'aliatge de titani sigui extremadament difícil. Aquest article, basat en el material i les característiques de processament dels aliatges de titani, analitza les dificultats en el processament de rosques, aclareix els punts clau per seleccionar les eines de tornejat de rosques adequades i optimitza el procés a partir de les dimensions dels paràmetres de tall, l'estructura de l'eina, la refrigeració i la lubricació, i les eines i accessoris, proporcionant una solució de referència per al processament de rosques d'aliatge de titani d'alta{2}precisió.
Anàlisi de les característiques de processament dels aliatges de titani
Hi ha principalment tres tipus d'aliatges de titani: -tipus (TA), -tipus (TB) i + -tipus (TC). Entre ells, l'aliatge dúplex tipus TC és el més utilitzat i és una matèria primera important en la indústria aeroespacial. Les seves característiques de processament es manifesten principalment com:
1. Baixa conductivitat tèrmica: mala dissipació de calor, durant el processament, és propens a generar altes temperatures, donant lloc a un gran rebot de la peça i una deformació evident.
2. Petit coeficient de deformació: durant el tall, la longitud de contacte entre l'encenall i l'eina és curta i la força de tall es concentra a la vora de tall, cosa que agreuja el desgast de l'eina.
3. Alta activitat química: a altes temperatures, és propens a reaccionar amb l'oxigen, el nitrogen i el material de l'eina, generant adhesió, provocant fenòmens de "mossegades".
4. Alta resistència i bona tenacitat: la resistència al tall és gran i els requisits de rigidesa de l'eina i resistència al desgast són alts.
Aquestes característiques fan que el processament de fils d'aliatge de titani s'enfronti a problemes destacats, com ara un gran parell de roscat, un trencament fàcil de l'aixeta i un control difícil de la precisió del fil.
Selecció i disseny d'eines de tall de fil
Per a les dificultats a l'hora de tallar aliatges de titani, es recomana utilitzar aixetes dentades. Aquest tipus d'aixeta elimina una dent cada altra dent, fent que les dents es disposen alternativament. Durant el tall, només una superfície està en contacte, reduint eficaçment el parell de fricció i evitant que l'aixeta s'enganxi o es faci malbé. El gruix de tall de l'aixeta dentada es duplica, cosa que pot superar la profunditat de la capa endurida per treball en fred. Encara que la força de tall d'una sola dent augmenta, l'eliminació d'encenall és més suau, la fricció i l'adhesió es redueixen, millorant així la durabilitat de l'aixeta i la precisió del fil. Quan es dissenya, és important assegurar-se que el nombre d'osques sigui un nombre senar per distribuir uniformement la força a les vores de les dents.
Pel que fa a la selecció del material, es recomana utilitzar aixetes d'acer-d'alta velocitat. Tenen una alta tenacitat, bona resistència a la deformació i una excel·lent resistència al desgast. Primer es pot fer un pre-roscat amb aixetes-d'acer d'alta velocitat, seguit de la correcció amb mascares de carbur. En el futur, a mesura que avança el desenvolupament de materials per a eines, s'espera que hi hagi maixetes més especialitzades dissenyades específicament per als aliatges de titani.
Mesures d'optimització de la tecnologia de processament de fils
1. Augment raonable del diàmetre del forat inferior
Augmentar adequadament el diàmetre del forat inferior del fil pot reduir la força de tall i la calor de tall. La quantitat d'augment s'ha de considerar de manera exhaustiva en funció dels requisits de velocitat de contacte del fil i el nombre de fils. Reduint lleugerament l'altura de la dent i augmentant el diàmetre interior del fil, especialment per a l'aliatge de titani, encara que redueix lleugerament la velocitat de contacte, pot garantir la fiabilitat augmentant la longitud de la connexió roscada.
2. Control de la velocitat de tall i dels paràmetres geomètrics de l'eina
Per al processament de fils d'aliatge de titani, s'hauria d'adoptar el tall a baixa -velocitat. La velocitat de tall recomanada es controla a 200-300 mm/min. Una velocitat massa petita és propensa a generar capes dures i fredes, mentre que una velocitat massa gran agreujarà l'augment de la temperatura i el desgast de l'eina. Pel que fa als paràmetres geomètrics de l'eina: seleccioneu un angle de rasclet adequat per millorar la força de la vora de tall; Utilitzeu un angle de relleu més gran per facilitar l'eliminació d'encenalls. Per a un forat profund, es pot reduir el nombre de ranures de retenció d'encenall per augmentar l'espai de retenció d'encenall i millorar la capacitat d'eliminació d'encenall.
3. Optimització del mandril de l'aixeta i del refrigerant
La màquina de roscat ha d'anar equipada amb un mandril d'aixeta especial i accionada amb una clau anglesa. El passador de cua del fil d'aliatge de titani ha de ser lleugerament més llarg que la longitud estàndard. Es recomana posar una ranura de retracció per evitar que l'aixeta s'estella quan arriba al fons.
La lubricació del refrigerant és crucial. Seleccioneu un refrigerant amb alta activitat i bon rendiment de lubricació, refredant directament l'aixeta per evitar que les altes temperatures provoquin adherència. Es recomana utilitzar una barreja de refrigerant d'àcid d'oli, oli sulfurat i querosè en una proporció adequada, o utilitzar oli de tall F43. També es pot obrir una ranura de refrigerant a la part posterior de l'aixeta per garantir que el refrigerant pugui arribar sense problemes a la zona de tall.
El processament d'alta-precisió de les juntes roscades detubs d'aliatge de titanirequereix la selecció d'eines de tall adequades, com ara aixetes dentades i aixetes d'acer d'alta{0}}velocitat, així com l'optimització de paràmetres de procés com ara el diàmetre del forat inferior, la velocitat de tall, els paràmetres geomètrics de l'eina, la lubricació de refrigeració i el mandril. Això pot evitar eficaçment les debilitats de l'aliatge de titani, com ara la mala conductivitat tèrmica i l'alta activitat química, i millorar la precisió i l'eficiència del processament dels fils. Amb el desenvolupament de la ciència dels materials i la tecnologia de processament, la tecnologia de processament de fils d'aliatge de titani es millorarà encara més, proporcionant suport per a la fabricació d'alta-fiabilitat dels sistemes hidràulics d'aviació.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd. especialitzada en el tractament detub d'aliatge de titani. Benvingut a consultar.