Precizna kontrola i tehnologija uklanjanja kamenca s površine vrućeg oblikovanja za šipke od legure titana

Vrhunski-proizvodi postavljaju stroge standarde točnosti dimenzija i kvalitete površine. Vruće oblikovanje može optimizirati mikrostrukturu proizvoda. Međutim,legure titanaimaju lošu toplinsku vodljivost, što lako dovodi do deformacije izvan--tolerancije tijekom obrade. Na visokim temperaturama na površini se stvaraju tvrdi kamenac i krhki slojevi. Neadekvatno uklanjanje kamenca će izazvati greške u obradi i kvarove komponenti.

 

 

1. Karakteristike procesa toplog oblikovanja jezgre

Glavni postupci vrućeg oblikovanja šipki od titanijske legure uključuju vruće valjanje, više{0}}smjerno vruće kovanje i vruće istiskivanje, s temperaturama obrade u rasponu od 850 stupnjeva do 950 stupnjeva kako bi se uravnotežila plastičnost i performanse mikrostrukture. Visoko{4}}temperaturna deformacija titanovih legura osjetljiva je na temperaturu, brzinu deformacije i količinu deformacije. Loša toplinska vodljivost stvara veliku temperaturnu razliku između unutarnje i vanjske strane praznina, što rezultira neravnomjernom deformacijom i naknadnim greškama u preciznosti. Istrošenost matrice, krutost opreme i neravnomjerno hlađenje dodatno će pogoršati odstupanja dimenzija.

 

2. Glavni precizni nedostaci i mehanizmi njihovog nastanka

Defekti spadaju u dvije kategorije: defekti dimenzija i defekti geometrijskog oblika i položaja:

• Greške u dimenzijama: Izvan--tolerancije promjera, okruglosti i duljine. Oni su uzrokovani neravnomjernim zagrijavanjem, nepravilnom raspodjelom redukcije, trošenjem kalupa i diferencijalnim skupljanjem pri hlađenju. Konvencionalne šipke imaju toleranciju promjera veću od ±0,1 mm, što ne zadovoljava standarde precizne montaže.
• Geometrijski oblik i nedostaci položaja: savijanje i torzija uzrokovani ekscentričnim stezanjem, neravnomjerno toplinsko naprezanje i zaostalo naprezanje pri hlađenju. Ravnost običnih šipki prelazi 1 mm/m, što rezultira dugotrajnim-postupcima ravnanja. Za šipke velikih-veličina nedosljedne unutarnje i vanjske deformacije također dovode do nehomogene mikrostrukture i nestabilne preciznosti.

 

 

1. Precizna regulacija procesa grijanja

Ravnomjerno zagrijavanje je temelj kontrole oblika. Gradijentno grijanje, stalna kontrola temperature unutar ±10 stupnjeva, pravilno okomito slaganje i usklađeno vrijeme držanja eliminiraju temperaturne gradijente unutar praznina. Usmjerena je atmosfera peći s niskim oksidacijskim potencijalom kako bi se uravnotežila ravnomjerna deformacija i kvaliteta površine.

 

2. Optimizacija parametara procesa oblikovanja

Parametri deformacije usklađuju se za različite procese: više{0}}mala redukcija u toplom valjanju stabilizira okruglost; više{1}}smjerno vruće kovanje izbjegava ekscentrično savijanje; vruća ekstruzija koristi matrice prethodno zagrijane na 100-120 stupnjeva kako bi se spriječilo pucanje. Nakon optimizacije, tolerancija promjera se kontrolira unutar ±0,05 mm, a ravnost manja ili jednaka 1 mm/m, zadovoljavajući zahtjeve precizne strojne obrade.

 

3. Precizna kontrola hlađenja i završne obrade

Hlađenje zrakom i sporo hlađenje maglom usvojeni su kako bi se smanjila deformacija stezanja i oslobodio zaostali stres. Potpora CNC ravnanju i preciznom brušenju eliminiraju nedostatke, postižući površinsku hrapavost Ra Manju ili jednaku 0,8 μm. U kombinaciji s mrežnom laserskom inspekcijom za-podešavanje parametara u stvarnom vremenu, ostvarena je-potpuna{5}}kontrola preciznosti procesa zatvorene petlje.

 

 

• Legure titana vrlo su osjetljive na oksidaciju iznad 800 stupnjeva, tvoreći tri sloja tvrdog kamenca na površini s krhkim slojem alfa onečišćenja na unutarnjoj strani. Viša temperatura i duže vrijeme držanja dovode do debljih slojeva oksida.
• Povećava otpornost na rezanje i brušenje, ubrzava trošenje alata i stvara greške u obradi.
• Krhki alfa sloj drastično smanjuje površinsku žilavost i otpornost na zamor, čineći komponente sklonima pucanju uslijed zamora i prijeteći sigurnosti vrhunske-opreme.
• Nejednaka ljestvica pokriva nedostatke osnovnog materijala, uzrokujući pogrešnu procjenu u inspekciji kvalitete i smanjujući prinos gotovog proizvoda.

 

 

1. Mehaničko čišćenje

Metode uključuju pjeskarenje, brušenje i poliranje, prikladne za šaržnu obradu debelog kamenca.

Pjeskarenje se može pohvaliti visokom učinkovitošću i nultim zagađenjem, ali ne uspijeva u potpunosti ukloniti krhke alfa slojeve i može uzrokovati površinske rupe.

Brušenjem i poliranjem postižu se temeljito čišćenje i vrhunska kvaliteta površine, ali pate od velikog gubitka materijala i niske učinkovitosti, što se primjenjuje samo na visoko{0}}precizne šipke.

 

2. Kemijsko čišćenje

Dekapiranje mješavine fluorovodične kiseline i dušične kiseline služi kao glavna metoda kemijskog čišćenja. Potpuno uklanja kamenac i alfa slojeve bez mehaničkih oštećenja i dobro čuva točnost dimenzija, idealno za visoko{1}}precizne poluge-oblika. Njegovi nedostaci leže u visokim troškovima obrade otpadne tekućine i strogim zahtjevima zaštite okoliša, koji zahtijevaju prateća postrojenja za pročišćavanje.

 

3. Čišćenje kompozita i kontrola oksidacije izvora

Svaka pojedinačna tehnologija čišćenja ima svojstvena ograničenja. Industrija uvelike prihvaća kompozitni postupak: nisko{1}}pjeskarenje za grubo uklanjanje → dekapiranje za fino čišćenje → poliranje za rezanje površine, balansiranje učinkovitosti obrade i kvalitete površine.

Oksidacija se može kontrolirati na izvoru: završna obrada na niskoj-temperaturi na 300–550 stupnjeva ili zagrijavanje u vakuumu/inertnoj atmosferi za izolaciju kisika, što smanjuje naknadne troškove čišćenja i poboljšava iskoristivost materijala minimiziranjem stvaranja kamenca.

 

 

Ruihang Group uglavnom proizvodi proizvode od titana s cjelovitim industrijskim lancem, uključujući taljenje, kovanje, ravnanje, valjanje, površinsku obradu, proces testiranja. Za sve potrebe kupnje, slobodno nas kontaktirajte na e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com