Innan några kunder har rådfrågat om titanlegering, och de tycker att bearbetning av titanlegering är särskilt besvärlig.Nu kommer kollegor från RSM Technology Department att dela med dig varför vi tycker att titanlegering är ett svårt material att bearbeta?På grund av bristen på djup förståelse av dess bearbetningsmekanism och fenomen.
1. Fysiska fenomen vid titanbearbetning
Skärkraften hos titanlegering är bara något högre än för stål med samma hårdhet, men det fysiska fenomenet med titanlegeringsbearbetning är mycket mer komplext än stålbearbetning, vilket gör att titanlegeringsbearbetning står inför stora svårigheter.
Värmeledningsförmågan för de flesta titanlegeringar är mycket låg, endast 1/7 av stål och 1/16 av aluminium.Därför kommer värmen som genereras i processen att skära titanlegering inte snabbt att överföras till arbetsstycket eller tas bort av spånen, utan kommer att koncentreras i skärområdet, och den genererade temperaturen kan vara så hög som 1000 ℃ eller högre, så att skärkanten på verktyget snabbt kan slitas, spricka och generera tumörer med chipaccretion.Den snabbt slitna skäreggen kan också generera mer värme i skärområdet, vilket ytterligare förkortar verktygets livslängd.
Den höga temperaturen som produceras i skärprocessen förstör också ytintegriteten hos titanlegeringsdelar, vilket leder till minskningen av delarnas geometriska noggrannhet och uppkomsten av arbetshärdningsfenomen som allvarligt minskar deras utmattningshållfasthet.
Elasticiteten hos titanlegeringen kan vara fördelaktig för delarnas prestanda, men i skärningsprocessen är den elastiska deformationen av arbetsstycket en viktig orsak till vibrationer.Skärtrycket gör att det "elastiska" arbetsstycket separeras från verktyget och studsar tillbaka, så att friktionen mellan verktyget och arbetsstycket är större än skäreffekten.Friktionsprocessen genererar också värme, vilket förvärrar den dåliga värmeledningsförmågan hos titanlegeringar.
Detta problem blir mer och mer allvarligt vid bearbetning av tunnväggiga eller ringformade delar som lätt deformeras.Det är inte lätt att bearbeta tunnväggiga titanlegeringsdelar till den förväntade dimensionsnoggrannheten.När arbetsstyckets material trycks bort av verktyget har den lokala deformationen av den tunna väggen överskridit det elastiska området och plastisk deformation uppstår och materialets styrka och hårdhet vid skärpunkten ökar avsevärt.Vid denna tidpunkt kommer den ursprungligen bestämda skärhastigheten att bli för hög, vilket ytterligare orsakar skarpt verktygsslitage.
”Heat” är ”boven” till titanlegering svår att bearbeta!
2. Processtips för bearbetning av titanlegering
På grundval av att förstå bearbetningsmekanismen för titanlegering, i kombination med tidigare erfarenhet, är den huvudsakliga tekniska kunskapen för bearbetning av titanlegering följande:
(1) Bladet med positiv vinkelgeometri används för att minska skärkraften, skärvärmen och arbetsstyckets deformation.
(2) Upprätthåll stabil matning för att undvika att arbetsstycket hårdnar.Verktyget ska alltid vara i matningstillstånd under skärprocessen.Den radiella skärmängden ae under fräsning ska vara 30 % av radien.
(3) Skärvätska med högt tryck och stort flöde används för att säkerställa bearbetningsprocessens termiska stabilitet och undvika ytförsämring av arbetsstycket och verktygsskador på grund av för hög temperatur.
(4) Håll bladet skarpt.Det trubbiga verktyget är orsaken till värmeackumulering och slitage, vilket helt enkelt leder till verktygsfel.
(5) Så långt det är möjligt bör det bearbetas i det mjuka tillståndet av titanlegering.Eftersom materialet blir svårare att bearbeta efter härdning, förbättrar värmebehandling materialets styrka och ökar slitaget på bladet.
(6) Använd en stor bågaradie eller avfasning för verktygsspetsen för att skära in, och sätt in så många blad i skäret som möjligt.Detta kan minska skärkraften och värmen vid varje punkt och undvika lokala skador.Vid fräsning av titanlegering har skärhastigheten stor inverkan på verktygets livslängd vc, följt av det radiella skärdjupet (fräsdjupet) ae.
3. Hantera titanbearbetningsproblem från bladet
Bladslitaget på bladet under titanlegeringsbearbetning är det lokala slitaget på baksidan och framsidan längs skärdjupet, vilket ofta orsakas av det härdande skiktet som lämnats av den tidigare bearbetningen.Den kemiska reaktionen och diffusionen av verktygs- och arbetsstyckesmaterial vid en bearbetningstemperatur på mer än 800 ℃ är också en av anledningarna till bildandet av spårslitage.Eftersom titanmolekyler i arbetsstycket ackumuleras framför bladet under bearbetning, "svetsas de" till bladet under högt tryck och hög temperatur, vilket bildar en tumör som bygger upp spån.När den uppbyggda spånan skalas av från bladet tas bladets hårdmetallbeläggning bort.Därför kräver titanlegeringsbearbetning speciella bladmaterial och geometriska former.
Posttid: 2022-09-27