Diskussion og anvendelse af produktion og forarbejdning af luftfarts-titaniumlegeringssmedninger

Ind i det 21. århundrede har rumfart vist et bredere udviklingsperspektiv. Luftfartsaktiviteter på højt eller ultrahøjt niveau vil blive hyppigere, og dets rolle vil gå langt ud over selve videnskabs- og teknologiområdet og vil have en indvirkning på politik, økonomi, militær og endda menneskeligt sociale liv. Bredere og mere vidtrækkende effekter.

 

Det skal påpeges, at luft- og rumfartsindustriens store resultater er uadskillelige fra udviklingen og gennembruddet af rumfartsmaterialeteknologi, og titanlegering har en uerstattelig position i rumfartsområdet på grund af dens fordele såsom høj styrke og let overfladekvalitet.

 

Grade 5 titanium smedningkræver generelt opløsningsældningsvarmebehandling for at sikre, at den opfylder kravene til forskydningsstyrke på 660 MPa og trækstyrke på 1100 MPa.

 

Befæstelser lavet af titanlegering bør inspiceres i detaljer. Udover at observere om der er skader i udseendet, bør der også udføres mekaniske egenskaber og metallurgiske eftersyn. Titaniumlegeringsbefæstelser har strenge materialestandarder, kvalitet, ydeevnestandarder og krav. ,

De forarbejdningstekniske betingelser for fastgørelseselementer i titanlegering skal overholde de relevante krav, der er foreslået i AMS4967-standarden (tråd, udglødet, smedning og ringe, varmebehandlelige stænger af titanlegering). Der er klare standardkrav og ydeevnekrav med hensyn til fase, udseende, defektkontrol og mekaniske egenskaber.

 

1. Problemer med behandlingen af ​​fastgørelseselementer af titanlegering

 

Korrosionsproblem. Ved montering af fastgørelseselementer af titaniumlegering er det let at danne et vist mellemrum, så overfladebelægningen vil flyde ind mellem metalluftangrebene, hvilket gør fastgørelseselementerne sårbare over for skader under produktionsprocessen. Ved efterfølgende brug vil tætheden af ​​forbindelsen blive påvirket. Hovedårsagen til korrosionsbestandigheden af ​​titanlegeringsmaterialer er, at der er en beskyttende oxidfilm på overfladen. Dette lag af film kan effektivt beskytte titanlegeringen inde i materialet mod oxidation og derved forbedre korrosionsbestandigheden af ​​titanlegeringsmaterialet.

 

Problemer med drejebearbejdning. Titaniumlegeringsmaterialer er vanskelige at bearbejde og har dårlig varmeledningsevne. Varmen, der genereres under bearbejdningen, diffunderer ikke gennem delen og maskinstrukturen, men er koncentreret i skærezonen, hvor der er en stærk kærvfølsomhed, som kan føre til skår og deformation; mens sløvning af skærekanten genererer endnu højere varme Og yderligere reducere værktøjets levetid Den høje temperatur, der genereres under skæreprocessen, vil også forårsage kontinuerlig hærdning af emnet. Dette fænomen vil påvirke overfladeintegriteten af ​​titanium og kan føre til unøjagtig geometrisk nøjagtighed af delen og alvorligt reducere dens træthedsstyrke. Generelt er drejningsprocessen under rimelige mekaniske bearbejdningsforhold ikke vanskelig. Hvis det er til masseproduktion, kontinuerlig skæring og skæring med en relativt stor mængde metalfjernelse, er det nødvendigt at bruge hårdmetalværktøjer; og til formning af skæring eller skæring er det nødvendigt at bruge stålværktøj. Foretag rimelige justeringer og brug om nødvendigt cermetknive.

 

Præcisionen af ​​bearbejdning af fastgørelseselementer af titanlegering. Præcisionskravene til maskiner vil være højere. Under mekanisk produktion, fordi værktøjet er i en tilstand af arbejdsslid under hver produktionsproces, og det er kalibreret i henhold til programmet, er tætheden af ​​titanlegeringsbefæstelser højere, og værktøjet er let slidt under forarbejdningsprocessen. I denne tilstand behandles værktøjet stadig i henhold til programmet, hvilket nemt kan medføre, at præcisionen af ​​de kompakte dele bliver påvirket under bearbejdningen. Hvis præcisionen af ​​fastgørelserne ikke er strengt kontrolleret inden for fejlområdet under hele forarbejdningsprocessen, kan titanlegeringen og andre materialer ikke forbindes tæt under brugsprocessen, hvilket vil have en vis indflydelse på den efterfølgende brug. Præcisionen af ​​titanlegeringsbefæstelser i bearbejdningsprocessen er et stort problem, der skal overvindes i produktionsprocessen. For eksempel er fastgørelsesproduktet, der er vist på billedet, et produkt fremstillet i et højpræcisionsproduktionsværksted, og dette produkts forbindelsesydelse er bedre.

 

2. Teknologisk knowhow til bearbejdning af fastgørelseselementer af titanlegering

 

Vedtag geometriske skær med positiv vinkel for at reducere skærekraften, skærevarmen og deformation af emnet; hold skærene skarpe, stumpe værktøjer er årsagen til varmeopbygning og slid, hvilket let kan føre til værktøjsfejl.

 

Hold en konstant fremføring for at undgå hærdning af emnet. Under skæreprocessen skal værktøjet altid være i fremføringstilstand. Den radiale skære ae skal være 30 % af radius under fræsning.

 

Højtryks- og storstrømsskærevæske bruges til at sikre den termiske stabilitet af bearbejdningsprocessen og forhindre, at emnets overflade degenererer og værktøjsskader på grund af for høj temperatur.

 

Prøv at behandle titanlegering i den blødeste tilstand, fordi materialet bliver sværere at bearbejde efter hærdning, og varmebehandling forbedrer materialets styrke.

 

Dyk ind med en stor næseradius eller affasning for at få så meget af skæret ind i snittet som muligt. Dette kan reducere skærekraften og varmen på hvert punkt og forhindre lokal brud. Ved fræsning af titanlegeringer, blandt skæreparametrene, har skærehastigheden den største indflydelse på værktøjslevetiden vc, efterfulgt af den radiale skæremængde (fræsedybde) ae.

 

3. Anvendelse inden for luftfart

 

Ifølge dataene er fastgørelseselementer af titaniumlegering meget brugt på fly.

 

Hvert kinesisk fremstillet C919-fly har brug for omkring 200,000 stykker titanlegeringsbefæstelser, og 20 millioner stykker titanlegeringsbefæstelser er nødvendige for at fuldføre den første batch af 100 opstartsordrer.

 

Ifølge den planlagte årlige produktion af 150 store fly i 2018 er der behov for 30 millioner stykker titanlegeringsbefæstelser hvert år. Udviklingspotentialet for fastgørelseselementer i titaniumlegering er enormt, og udsigterne til markedsudvikling er meget lovende.

 

I de seneste år, med den hurtige udvikling af Kinas rumfartsindustri, er efterspørgslen efter flybefæstelser steget dramatisk.

 

Derudover har Kinas store flyproduktion gjort store fremskridt. Selvom der stadig er noget tid til den første flyvning i 2014, er der opnået 100 opstartsordrer på flyshowet i slutningen af ​​2010. Det er meget vigtigt at gennemføre disse ordrer. af fastgørelseselementer af titanlegering er meget lovende.

 

For at sikre en kontinuerlig og sikker flyvning af rumfartsudstyr er kravene til titanium-befæstelser ekstremt høje. Særligt kommercielle fly vil operere i 20 til 30 år efter de er sat i drift, og flyve uafbrudt i mere end ti timer om dagen. Kravene til fastgørelseselementer er endnu højere end luftfartsstandarderne. Fastgørelseselementer af titaniumlegering kan opfylde ovenstående krav.

 

Derudover kan fastgørelsesanordninger af titaniumlegering i høj grad reducere vægten af ​​selve flyet, hvilket ikke kun kan forbedre flyets ydeevne, men også reducere brugsomkostningerne. Det vigtigste er at reducere brændstofforbruget.

 

En sådan fremragende ydeevne er bundet til at blive meget brugt i flyproduktion. Det største problem, der i øjeblikket plager dens udvikling, er titanlegeringsmaterialet.

 

Analysen af ​​maskinindustrien påpegede, at Kina er et stort fastgørelsesproducerende land, og dets produktion har rangeret først i verden i mange år, men Kina er ikke et stærkt fastgørelsesproducerende land.

 

De fleste af de fastgørelseselementer, der er fremstillet i Kina, er low-end produkter med lav værditilvækst. Markedsandelen for avancerede fastgørelseselementer såsom flybefæstelser er relativt lav. Produkttyperne og specifikationerne er meget begrænsede, og relaterede teknologier og produktion skal forbedres.

 

Den udbredte brug af titanlegeringsmaterialer i de senere år er uadskillelig fra innovationsdriften og landets store plan.

 

Da omkostningerne ved behandling af titanlegering fortsætter med at falde, vil dens anvendelse i flystrukturer blive mere og mere omfattende i fremtiden.

 

Med den hurtige udvikling af Kinas luftfartsindustri og den kontinuerlige forbedring af kravene til flyets ydeevne, vil fremtidige højtydende befæstelser til luftfartsindustrien kræve højere styrke, højere brudsejhed og højere træthedsydelse for titanlegeringsmaterialer.