Voordat sommige klanten advies hebben gevraagd over titaniumlegeringen, denken ze dat de verwerking van titaniumlegeringen bijzonder lastig is.Collega's van de RSM Technology Department zullen nu met u vertellen waarom wij denken dat titaniumlegering een moeilijk te verwerken materiaal is?Vanwege het gebrek aan diepgaand begrip van het verwerkingsmechanisme en -fenomeen ervan.
1. Fysische verschijnselen van titaniumverwerking
De snijkracht van een titaniumlegering is slechts iets hoger dan die van staal met dezelfde hardheid, maar het fysieke fenomeen van de verwerking van titaniumlegeringen is veel complexer dan dat van staalverwerking, waardoor de verwerking van titaniumlegeringen met grote moeilijkheden wordt geconfronteerd.
De thermische geleidbaarheid van de meeste titaniumlegeringen is zeer laag, slechts 1/7 van staal en 1/16 van aluminium.Daarom zal de warmte die wordt gegenereerd tijdens het snijden van een titaniumlegering niet snel worden overgebracht naar het werkstuk of worden afgevoerd door de spanen, maar zal deze worden geconcentreerd in het snijgebied, en de gegenereerde temperatuur kan oplopen tot 1000 ℃ of hoger. zodat de snijkant van het gereedschap snel kan slijten, barsten en chipaanwastumoren kan genereren.De snel versleten snijkant kan ook meer warmte genereren in het snijgebied, waardoor de levensduur van het gereedschap verder wordt verkort.
De hoge temperatuur die tijdens het snijproces wordt geproduceerd, vernietigt ook de oppervlakte-integriteit van onderdelen van titaniumlegeringen, wat leidt tot een afname van de geometrische nauwkeurigheid van onderdelen en de opkomst van het verschijnsel van werkverharding dat hun vermoeiingssterkte ernstig vermindert.
De elasticiteit van een titaniumlegering kan gunstig zijn voor de prestaties van onderdelen, maar tijdens het snijproces is de elastische vervorming van het werkstuk een belangrijke reden voor trillingen.De snijdruk zorgt ervoor dat het “elastische” werkstuk loskomt van het gereedschap en terugspringt, zodat de wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk groter is dan het snijeffect.Het wrijvingsproces genereert ook warmte, wat de slechte thermische geleidbaarheid van titaniumlegeringen verergert.
Dit probleem wordt steeds ernstiger bij het bewerken van dunwandige of ringvormige onderdelen die gemakkelijk vervormen.Het is niet eenvoudig om dunwandige onderdelen van titaniumlegering te bewerken met de verwachte maatnauwkeurigheid.Naarmate het werkstukmateriaal door het gereedschap wordt weggeduwd, heeft de lokale vervorming van de dunne wand het elastische bereik overschreden en treedt er plastische vervorming op, en nemen de materiaalsterkte en hardheid op het snijpunt aanzienlijk toe.Op dit moment zal de oorspronkelijk bepaalde snijsnelheid te hoog worden, waardoor scherpe slijtage van het gereedschap ontstaat.
"Hitte" is de "boosdoener" van moeilijk te verwerken titaniumlegeringen!
2. Procestips voor het verwerken van titaniumlegeringen
Op basis van het begrijpen van het verwerkingsmechanisme van titaniumlegeringen, gecombineerd met eerdere ervaringen, is de belangrijkste technologische knowhow voor het verwerken van titaniumlegeringen als volgt:
(1) Het blad met positieve hoekgeometrie wordt gebruikt om de snijkracht, snijwarmte en vervorming van het werkstuk te verminderen.
(2) Zorg voor een stabiele voeding om verharding van het werkstuk te voorkomen.Het gereedschap moet zich tijdens het snijproces altijd in de voedingstoestand bevinden.De radiale snijhoeveelheid ae tijdens het frezen moet 30% van de straal bedragen.
(3) Snijvloeistof onder hoge druk en grote stroom wordt gebruikt om de thermische stabiliteit van het bewerkingsproces te garanderen en om verslechtering van het oppervlak van het werkstuk en gereedschapsschade als gevolg van te hoge temperaturen te voorkomen.
(4) Houd het mes scherp.Het botte gereedschap is de oorzaak van warmteaccumulatie en slijtage, wat eenvoudigweg leidt tot gereedschapsfalen.
(5) Voor zover mogelijk moet het worden verwerkt in de zachte staat van een titaniumlegering.Naarmate het materiaal na het uitharden moeilijker te verwerken wordt, verbetert de warmtebehandeling de sterkte van het materiaal en verhoogt de slijtage van het mes.
(6) Gebruik een grote boogradius of afschuining van het gereedschap om in te snijden, en plaats zoveel mogelijk bladen in de snede.Dit kan de snijkracht en hitte op elk punt verminderen en lokale schade voorkomen.Bij het frezen van titaniumlegeringen heeft de snijsnelheid een grote invloed op de standtijd vc, gevolgd door de radiale snede (freesdiepte) ae.
3. Behandel problemen met de titaniumverwerking vanaf het mes
De groefslijtage van het blad tijdens de verwerking van titaniumlegeringen is de lokale slijtage van de voor- en achterkant langs de snijdiepte, die vaak wordt veroorzaakt door de verhardingslaag die is achtergelaten door de vorige verwerking.De chemische reactie en verspreiding van gereedschap en werkstukmateriaal bij een verwerkingstemperatuur van meer dan 800 ℃ is ook een van de redenen voor de vorming van groefslijtage.Terwijl titaniummoleculen van het werkstuk zich tijdens de bewerking vóór het zaagblad ophopen, worden ze onder hoge druk en hoge temperatuur aan het zaagblad “gelast”, waardoor een spanentumor ontstaat.Wanneer de opgebouwde spanen van het blad worden afgepeld, wordt de hardmetalen coating van het blad verwijderd.Daarom vereist de verwerking van titaniumlegeringen speciale bladmaterialen en geometrische vormen.
Posttijd: 27 september 2022