Дискусия и приложение на производството и обработката на изковки от авиационни титанови сплави
Навлизайки в 21-ви век, космическото пространство показа по-широка перспектива за развитие. Авиокосмическите дейности на високо или свръхвисоко ниво ще станат по-чести и ролята им ще надхвърли самата област на науката и технологиите и ще окаже влияние върху политиката, икономиката, военните и дори социалния живот на хората. По-широки и по-далечни ефекти.
Трябва да се отбележи, че големите постижения на аерокосмическата индустрия са неделими от развитието и пробива в технологията на аерокосмическите материали, а титановата сплав има незаменима позиция в аерокосмическата област поради своите предимства като висока якост и леко качество на повърхността.
Коване на титан клас 5обикновено изисква топлинна обработка със стареене на разтвора, за да се гарантира, че отговаря на изискванията за якост на срязване от 660MPa и якост на опън от 1100MPa.
Закрепващите елементи от титанова сплав трябва да бъдат подробно проверени. В допълнение към наблюдението дали има повреди във външния вид, механичните свойства и металургичните инспекции също трябва да бъдат извършени. Закопчалките от титанова сплав имат строги стандарти за материали, качество, стандарти за производителност и изисквания. ,
Техническите условия за обработка на крепежни елементи от титанова сплав трябва да отговарят на съответните изисквания, предложени в стандарта AMS4967 (тел, загрята, изковки и пръстени, пръти от титанова сплав, подлежащи на термична обработка). Има ясни стандартни изисквания и изисквания за ефективност по отношение на фаза, външен вид, контрол на дефектите и механични свойства.
1. Проблеми при обработката на крепежни елементи от титанови сплави
Проблем с корозията. При монтиране на крепежни елементи от титаниева сплав е лесно да се образува определена междина, така че повърхностното покритие да потече между металните въздушни удари, което прави крепежните елементи уязвими за повреда по време на производствения процес. По време на последваща употреба херметичността на връзката ще бъде засегната. Основната причина за устойчивостта на корозия на материалите от титанови сплави е наличието на защитен оксиден филм върху повърхността им. Този слой филм може ефективно да защити титановата сплав вътре в материала от окисляване, като по този начин подобрява устойчивостта на корозия на материала от титанова сплав.
Проблеми при обработката на струговане. Материалите от титанови сплави са трудни за обработка и имат лоша топлопроводимост. Топлината, генерирана по време на обработката, не дифундира през частта и структурата на машината, а се концентрира в зоната на рязане, където има силна чувствителност на прорези, което може да доведе до отчупване и деформация; докато затъпяването на режещия ръб генерира още по-висока топлина и допълнително намалява живота на инструмента. Високата температура, генерирана по време на процеса на рязане, също ще причини непрекъснато втвърдяване на детайла. Това явление ще повлияе на целостта на повърхността на титана и може да доведе до неточна геометрична точност на частта и сериозно да намали нейната якост на умора. Най-общо казано, при разумни условия на механична обработка процесът на струговане не е труден. Ако е за масово производство, непрекъснато рязане и рязане с относително голямо количество отстраняване на метал, е необходимо да се използват инструменти от циментиран карбид; и за оформяне на рязане или рязане е необходимо да се използват стоманени инструменти. Направете разумни корекции и използвайте металокерамични ножове, ако е необходимо.
Прецизността на обработката на крепежни елементи от титанови сплави. Изискванията за точност на машините ще бъдат по-високи. По време на механичното производство, тъй като инструментът е в състояние на работно износване по време на всеки производствен процес и се калибрира според програмата, плътността на крепежните елементи от титанова сплав е по-висока и инструментът лесно се износва по време на процеса на обработка. В това състояние инструментът все още се обработва според програмата, което лесно може да доведе до повлияване на точността на компактните части по време на обработката. Ако прецизността на крепежните елементи не се контролира стриктно в рамките на обхвата на грешки по време на целия процес на обработка, титановата сплав и другите материали не могат да бъдат плътно свързани по време на процеса на използване, което ще има известно въздействие върху последващата употреба. Прецизността на крепежните елементи от титанови сплави в производствения процес на машинна обработка е основен проблем, който трябва да бъде преодолян в производствения процес. Например занаятчийски продукт за закопчаване, показан на снимката, е продукт, произведен в цех за високо прецизно производство, и производителността на връзката на този продукт е по-добра.
2. Технологично ноу-хау за обработка на крепежни елементи от титанови сплави
Използване на геометрични пластини с положителен ъгъл за намаляване на силата на рязане, топлината на рязане и деформацията на детайла; дръжте режещия ръб на пластините остър, тъпите инструменти са причина за натрупване на топлина и износване, което лесно може да доведе до повреда на инструмента.
Поддържайте постоянно подаване, за да избегнете втвърдяване на детайла. По време на процеса на рязане инструментът винаги трябва да е в състояние на подаване. Радиалното рязане ae трябва да бъде 30% от радиуса по време на фрезоване.
Използва се флуид за рязане под високо налягане и голям поток, за да се осигури термична стабилност на процеса на обработка и да се предотврати дегенерация на повърхността на детайла и повреда на инструмента поради прекомерна температура.
Опитайте се да обработвате титанова сплав в най-мекото състояние, тъй като материалът става по-труден за обработка след втвърдяване, а топлинната обработка подобрява здравината на материала.
Потопете се с голям радиус на носа или скосяване, за да получите възможно най-голяма част от режещия ръб в среза. Това може да намали силата на рязане и топлината във всяка точка и да предотврати локално счупване. При фрезоване на титанови сплави сред параметрите на рязане скоростта на рязане има най-голямо влияние върху живота на инструмента vc, следвана от радиалното количество на рязане (дълбочина на фрезоване) ae.
3. Приложение в авиацията
Според данните крепежните елементи от титанови сплави се използват широко в самолетите.
Всеки произведен в Китай самолет C919 се нуждае от около 200 000 броя крепежни елементи от титаниева сплав и 20 милиона броя крепежни елементи от титаниева сплав са необходими за завършване на първата партида от 100 начални поръчки.
Според планираното годишно производство на 150 големи самолета през 2018 г., всяка година са необходими 30 милиона броя крепежни елементи от титанова сплав. Потенциалът за развитие на крепежните елементи от титанови сплави е огромен и перспективата за развитие на пазара е много обещаваща.
През последните години, с бързото развитие на китайската космическа индустрия, търсенето на авиационни крепежни елементи се увеличи драстично.
Освен това голямото производство на самолети в Китай отбеляза голям напредък. Въпреки че има още известно време до първия полет през 2014 г., на авиошоуто в края на 2010 г. бяха получени 100 начални поръчки. Завършването на тези поръчки е много важно. Търсенето на скрепителни елементи от сплави е огромно и пазарната перспектива на крепежни елементи от титанови сплави е много обещаващо.
За да се осигури непрекъснат и безопасен полет на аерокосмическото оборудване, изискванията за титаниеви крепежни елементи са изключително високи. По-специално търговските самолети ще работят от 20 до 30 години след пускането им в експлоатация и ще летят непрекъснато повече от десет часа на ден. Изискванията към крепежните елементи са дори по-високи от аерокосмическите стандарти. Закопчалките от титанова сплав могат да отговорят на горните изисквания.
В допълнение, крепежните елементи от титанова сплав могат значително да намалят теглото на самия самолет, което може не само да подобри работата на самолета, но и да намали разходите за използване. Най-важното е да намалим разхода на гориво.
Такава отлична производителност ще бъде широко използвана в производството на самолети. Основният проблем, който в момента тормози развитието му, е материалът от титанова сплав.
Анализът на машиностроителната промишленост посочи, че Китай е страна с голям производител на крепежни елементи и производството му е на първо място в света от много години, но Китай не е силен производител на крепежни елементи.
Повечето от крепежните елементи, произведени в Китай, са продукти от нисък клас и с ниска добавена стойност. Пазарният дял на крепежни елементи от висок клас като авиационните крепежни елементи е относително нисък. Видовете продукти и спецификациите са много ограничени и свързаните технологии и производство трябва да бъдат подобрени.
Широкото използване на материали от титанови сплави през последните години е неделимо от стремежа към иновации и грандиозния план на страната.
Тъй като разходите за обработка на титанови сплави продължават да намаляват, приложението им в конструкциите на самолетите ще става все по-широко в бъдеще.
С бързото развитие на китайската авиационна индустрия и непрекъснатото подобряване на изискванията за производителност на въздухоплавателни средства, бъдещите високопроизводителни крепежни елементи в космическата промишленост ще изискват по-висока якост, по-висока якост на счупване и по-висока производителност на умора за материали от титанови сплави.
