چرا آلیاژ تیتانیوم کار کردن با مواد دشوار است

چرا فکر می کنیم آلیاژ تیتانیوم ماده ای دشوار برای کار با آن است؟ به دلیل عدم درک عمیق مکانیسم و ​​پدیده پردازش آن.

1. پدیده های فیزیکی فرآوری تیتانیوم

نیروی برش آلیاژ تیتانیوم فقط کمی بیشتر از فولاد با همان سختی است، اما پدیده فیزیکی پردازش آلیاژ تیتانیوم بسیار پیچیده تر از فولاد است، بنابراین پردازش آلیاژ تیتانیوم با مشکلات زیادی مواجه است.

بیشتر آلیاژهای تیتانیوم رسانایی حرارتی بسیار کمی دارند، فقط 1/7 فولاد و 1/16 آلومینیوم. بنابراین، در فرآیند برش آلیاژ تیتانیوم، حرارت به سرعت به قطعه کار منتقل نمی شود و یا توسط تراشه از بین نمی رود و تجمع در ناحیه برش، دما می تواند تا 1 000 درجه بالاتر باشد و تیغه برش را ایجاد می کند. سایش سریع، ترک خوردگی و ایجاد تومور، سایش سریع تیغه و باعث می شود که ناحیه برش گرمای بیشتری تولید کند و عمر ابزارهای برش را کوتاه تر کند.

دمای بالای تولید شده در فرآیند برش نیز یکپارچگی سطح قطعات آلیاژ تیتانیوم را از بین می برد و در نتیجه دقت قطعات کاهش می یابد و مقاومت خستگی ناشی از پدیده سخت شدن کار به شدت کاهش می یابد.

خاصیت ارتجاعی آلیاژ تیتانیوم ممکن است برای عملکرد قطعات مفید باشد، اما در فرآیند برش، تغییر شکل الاستیک قطعه کار یکی از دلایل مهم ارتعاش است. فشار برش باعث می شود قطعه کار "الاستیک" از ابزار دور شود و دوباره به عقب برگردد و در نتیجه اصطکاک بیشتری بین ابزار و قطعه کار نسبت به عمل برش ایجاد شود. فرآیند اصطکاک همچنین گرما تولید می کند و مشکل هدایت حرارتی ضعیف آلیاژهای تیتانیوم را تشدید می کند.

این مشکل در هنگام ماشینکاری قطعات دیوار نازک یا حلقه ای که به راحتی تغییر شکل می دهند جدی تر است. پردازش قطعات دیواره نازک آلیاژ تیتانیوم با دقت ابعادی مورد نظر آسان نیست. همانطور که داده های قطعه کار توسط ابزار تحت فشار قرار می گیرند، تغییر شکل موضعی دیواره نازک از محدوده الاستیک فراتر رفته و تغییر شکل پلاستیکی ایجاد می کند، و قدرت و سختی داده های نقطه برش به وضوح افزایش می یابد. در این مرحله، سرعت برش اولیه بیش از حد بالا می‌رود و منجر به سایش سریع ابزار می‌شود.

2. دانش فنی برای پردازش آلیاژ تیتانیوم

بر اساس درک مکانیسم پردازش آلیاژ تیتانیوم و تجربه قبلی، نکات اصلی فرآیند برای پردازش آلیاژ تیتانیوم به شرح زیر است:

(1) استفاده از شکل تیغه زاویه مثبت، به منظور کاهش نیروی برش، حرارت برش، و تغییر شکل قطعه کار.

(2) به منظور جلوگیری از سخت شدن قطعه کار، به تغذیه ثابت پایبند باشید، در فرآیند برش، ابزار همیشه باید در حالت تغذیه باشد، تغذیه شعاعی آسیاب E باید 30 درصد شعاع باشد.

(3) استفاده از مایع برش فشار بالا و جریان زیاد، به منظور اطمینان از پایداری حرارتی فرآیند پردازش و جلوگیری از تخریب سطح قطعه کار و آسیب ابزار ناشی از دمای بالا.

(4) به لبه تیز تیغه بچسبید، ابزار بلانت علت مونتاژ حرارتی و سایش است، به راحتی منجر به شکست ابزار می شود.

(5) آلیاژ تیتانیوم باید تا آنجا که ممکن است در نرم ترین حالت پردازش شود. از آنجایی که پردازش داده ها پس از سخت شدن دشوارتر می شود، عملیات حرارتی استحکام داده ها را بهبود می بخشد و سایش تیغه را اضافه می کند.

(6) از یک شعاع قوس نوک بزرگ یا برش پخ استفاده کنید تا تا حد امکان تیغه را وارد برش کنید. این امر نیروی برش و حرارت را در هر نقطه کاهش می دهد و از آسیب موضعی جلوگیری می کند. در آسیاب آلیاژ تیتانیوم، سرعت برش بیشترین تأثیر را بر عمر ابزار VC دارد و عمق برش شعاعی (عمق آسیاب) ae دوم است.

3. برای مقابله با مشکلات پردازش تیتانیوم با تیغه شروع کنید  

سایش شیار تیغه در ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم، سایش موضعی در پشت و جلو در جهت عمق برش است که اغلب به دلیل لایه سخت شدن باقی مانده از پردازش اولیه است. واکنش شیمیایی و انتشار داده های ابزار و قطعه کار در دمای پردازش بالای 800 درجه نیز یکی از دلایل ایجاد سایش شیار است. زیرا در فرآیند پردازش، مولکول‌های تیتانیوم قطعه کار در جلوی تیغه جمع می‌شوند و تحت فشار و دمای بالا به تیغه جوش داده می‌شوند و تومور تراشه‌ای را تشکیل می‌دهند. هنگامی که گره ها از تیغه جدا می شوند، پوشش کاربید تیغه از بین می رود. بنابراین، ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم به اطلاعات تیغه و شکل خاصی نیاز دارد.

4. ساختار ابزار مناسب برای پردازش تیتانیوم 

تمرکز پردازش آلیاژ تیتانیوم گرما است، مقدار زیادی مایع برش فشار بالا برای تزریق به موقع و دقیق روی لبه برش می تواند به سرعت گرما را از بین ببرد. در بازار، فرزهای مخصوص برای پردازش آلیاژ تیتانیوم ساختارهای منحصر به فرد وجود دارد. 

مخاطب:

اگر سوالی دارید، لطفا با ما تماس بگیرید. ساعت کاری: 8:30 صبح تا 17:30 بعد از ظهر

پست الکترونیک:zhangjixia@bjygti.com