Caracteristicile de tăiere ale aliajului de titan

Când duritatea aliajului de titan este mai mare decât HB350, tăierea este deosebit de dificilă. Când este mai jos decât HB300, este ușor să te lipiți de cuțit și greu de tăiat. Cu toate acestea, duritatea aliajelor de titan este doar un aspect al dificultății prelucrării. Cheia constă în influența cuprinzătoare a proprietăților chimice, fizice și mecanice ale aliajului de titan în sine asupra performanței sale de tăiere. Aliajele de titan au următoarele proprietăți de tăiere:

(1) Coeficient de deformare mic: Aceasta este o caracteristică remarcabilă a tăierii aliajului de titan. Coeficientul de deformare este mai mic sau aproape de 1. Distanța de frecare de alunecare a așchiilor pe fața greblei este mult crescută, ceea ce accelerează uzura sculei.

(2) Temperatură ridicată de tăiere: Deoarece conductivitatea termică a aliajului de titan este foarte mică (echivalent doar cu 1/5 până la 1/7 din oțelul nr. 45), lungimea de contact dintre așchiu și suprafața greblei este extrem de scurtă și căldura generată în timpul tăierii nu este ușor transferată. . Ieșiți, concentrați în zona de tăiere și un interval mic în apropierea muchiei de tăiere, temperatura de tăiere este foarte ridicată. În aceleași condiții de tăiere, temperatura de tăiere poate fi mai mult decât dublă față de tăierea oțelului 45.

(3) Forță mare de tăiere pe unitate de suprafață: forța principală de tăiere este cu aproximativ 20% mai mică decât tăierea oțelului. Datorită lungimii de contact extrem de scurte dintre așchie și suprafața greblei, forța de tăiere pe unitatea de suprafață de contact este mult crescută, ceea ce este probabil să provoace așchierea. În același timp, datorită modulului elastic mic al aliajului de titan, este predispus la deformare la îndoire sub acțiunea forței radiale în timpul procesării, provocând vibrații, crescând uzura sculei și afectând precizia piesei. Prin urmare, sistemul de proces este necesar să aibă o rigiditate bună.

(4) Fenomen sever de întărire la rece: Datorită activității chimice ridicate a titanului, la temperaturi de tăiere mai ridicate, poate absorbi cu ușurință oxigenul și azotul din aer pentru a forma o piele exterioară tare și fragilă; în același timp, deformarea plastică în timpul tăierii poate provoca și întărirea suprafeței. Fenomenul de călire prin muncă nu numai că reduce rezistența la oboseală a piesei, dar crește și uzura sculei, care este o caracteristică foarte importantă la tăierea aliajelor de titan.

(5) Instrumentul este ușor de purtat: după prelucrarea semifabricatului prin ștanțare, forjare, laminare la cald etc., se formează o piele neuniformă tare și fragilă, care poate provoca cu ușurință ciobirea, făcând îndepărtarea pielii dure. proces dificil în prelucrarea aliajelor de titan. În plus, datorită afinității chimice puternice dintre aliajul de titan și materialul sculei, unealta este predispusă la uzura adezivului în condiții de temperatură ridicată de tăiere și forță de tăiere mare pe unitate de suprafață. La strunjirea aliajelor de titan, uneori uzura feței de greblare este chiar mai gravă decât cea a feței de flanc; când viteza de avans f<0.1mm/r, the wear mainly occurs on the flank face; when f>{{0}}.2 mm/r, Suprafața sculei de pe fața frontală va fi uzată; la utilizarea sculelor din carbură cimentată pentru finisare și semifinisare, este mai indicat ca uzura flancului VBmax să fie mai mică de 0,4 mm.

În timpul frezării, datorită conductivității termice scăzute a materialelor din aliaj de titan, lungimea de contact dintre așchii și suprafața greblei este extrem de scurtă, iar căldura generată în timpul tăierii nu este ușor de disipat și este concentrată în zona de deformare a tăierii și în zona mică. . interval aproape de muchia de tăiere. În timpul prelucrării, la muchia de tăiere vor fi generate temperaturi de tăiere extrem de ridicate, ceea ce va scurta foarte mult durata de viață a sculei. Pentru aliajul de titan Ti6Al4V, atunci când puterea sculei și puterea mașinii permit, factorul cheie care afectează durata de viață a sculei este temperatura de tăiere, nu forța de tăiere.

În procesul de tăiere a aliajului de titan, aspectele cărora ar trebui să se acorde atenție sunt:
(1) Datorită modulului elastic mic al aliajului de titan, deformarea prin strângere și deformarea forței piesei de prelucrat în timpul procesării sunt mari, ceea ce va reduce precizia de prelucrare a piesei de prelucrat; forța de strângere nu trebuie să fie prea mare când piesa de prelucrat este instalată, iar suporturile auxiliare pot fi adăugate dacă este necesar.
(2) Dacă se utilizează fluid de tăiere care conține hidrogen, acesta se va descompune și elibera hidrogen la temperaturi ridicate în timpul procesului de tăiere, care va fi absorbit de titan și va provoca fragilizarea hidrogenului; poate provoca, de asemenea, fisurarea prin coroziune la stres la temperaturi ridicate a aliajelor de titan.
(3) Clorura din fluidul de tăiere se poate descompune sau volatiliza gazele toxice atunci când este utilizată. Trebuie luate măsuri de siguranță atunci când îl utilizați, altfel nu trebuie utilizat; piesele trebuie curățate temeinic cu agent de curățare fără clor imediat după tăiere pentru a îndepărta resturile care conțin clor.
(4) Este interzisă folosirea sculelor și dispozitivelor de fixare din aliaje pe bază de plumb sau zinc în contact cu aliajele de titan, precum și utilizarea cuprului, staniului, cadmiului și aliajelor acestora.
(5) Toate uneltele, dispozitivele de fixare sau alte dispozitive în contact cu aliajul de titan trebuie să fie curate; piesele curățate din aliaj de titan trebuie prevenite să fie contaminate cu grăsime sau amprente, altfel poate provoca coroziune prin stres din sare (clorură de sodiu) în viitor.
(6) În condiții normale, la tăierea aliajelor de titan, nu există riscul de aprindere. Doar la micro-tăiere, micile așchii tăiate au aprindere și ardere. Pentru a evita incendiile, pe lângă turnarea unei cantități mari de lichid de tăiere, ar trebui împiedicată și acumularea așchiilor pe mașina unealtă. Scula trebuie înlocuită imediat după ce este tocită, sau viteza de tăiere trebuie redusă și viteza de avans trebuie mărită pentru a crește grosimea așchiilor. Dacă izbucnește un incendiu, pentru stingerea incendiului ar trebui să se folosească echipamente de stingere a incendiului, cum ar fi pudra de talc, praful de calcar și nisipul uscat. Este strict interzisă utilizarea stingătoarelor cu tetraclorură de carbon și bioxid de carbon, iar udarea nu este permisă, deoarece apa poate accelera arderea și chiar poate provoca o explozie de hidrogen.