Diskuse a aplikace výroby a zpracování leteckých výkovků z titanové slitiny
Letecký a kosmický průmysl se vstupem do 21. století ukázal širší perspektivu rozvoje. Letecké a kosmické aktivity na vysoké nebo ultravysoké úrovni budou stále častější a jejich role bude daleko za hranicemi oblasti vědy a techniky samotné a bude mít dopad na politiku, ekonomiku, armádu a dokonce i lidský společenský život. Širší a dalekosáhlejší účinky.
Je třeba podotknout, že velké úspěchy leteckého průmyslu neodmyslitelně patří k rozvoji a průlomu technologie leteckých materiálů a titanová slitina má v leteckém průmyslu nezastupitelné místo díky svým přednostem, jako je vysoká pevnost a kvalita lehkého povrchu.
Titanové kování třídy 5obecně vyžaduje tepelné zpracování stárnutím v roztoku, aby bylo zajištěno, že splňuje požadavky na pevnost ve smyku 660 MPa a pevnost v tahu 1100 MPa.
Spojovací prvky vyrobené z titanové slitiny by měly být podrobně zkontrolovány. Kromě pozorování, zda nedochází k poškození vzhledu, by měly být prováděny také kontroly mechanických vlastností a metalurgie. Spojovací materiál z titanové slitiny má přísné materiálové normy, kvalitu, výkonnostní normy a požadavky. ,
Technické podmínky zpracování spojovacích prvků z titanové slitiny musí odpovídat příslušným požadavkům navrženým v normě AMS4967 (dráty, žíhané, výkovky a kroužky, tyče z tepelně zpracovatelné titanové slitiny). Existují jasné standardní požadavky a požadavky na výkon, pokud jde o fázi, vzhled, kontrolu defektů a mechanické vlastnosti.
1. Problémy při zpracování spojovacích prvků ze slitin titanu
Problém s korozí. Při instalaci spojovacích prvků z titanové slitiny je snadné vytvořit určitou mezeru, takže povrchová vrstva bude proudit mezi nálety vzduchu, což činí spojovací prvky náchylné k poškození během výrobního procesu. Při následném použití bude ovlivněna těsnost spoje. Hlavním důvodem odolnosti materiálů z titanové slitiny proti korozi je to, že na jejich povrchu je ochranný oxidový film. Tato vrstva filmu může účinně chránit titanovou slitinu uvnitř materiálu před oxidací, čímž zlepšuje odolnost materiálu titanové slitiny proti korozi.
Problémy při soustružení. Materiály z titanové slitiny se obtížně obrábějí a mají špatnou tepelnou vodivost. Teplo vznikající při obrábění neproniká skrz součást a konstrukci stroje, ale koncentruje se v zóně řezu, kde je silná vrubová citlivost, která může vést k vylamování a deformaci; zatímco otupování břitu vytváří ještě vyšší teplo A dále snižuje životnost nástroje Vysoká teplota vznikající během procesu řezání také způsobí nepřetržité kalení obrobku. Tento jev ovlivní integritu povrchu titanu a může vést k nepřesné geometrické přesnosti součásti a vážně snížit její únavovou pevnost. Obecně řečeno, v přiměřených podmínkách mechanického zpracování není proces soustružení obtížný. Pokud se jedná o hromadnou výrobu, kontinuální řezání a řezání s relativně velkým úběrem kovu, je nutné použít nástroje ze slinutého karbidu; a pro tváření řezání nebo řezání je nutné použít ocelové nástroje. Proveďte přiměřené úpravy a v případě potřeby použijte cermetové nože.
Přesnost obrábění spojovacích prvků ze slitiny titanu. Požadavky na přesnost strojů budou vyšší. Při mechanické výrobě, protože nástroj je při každém výrobním procesu ve stavu pracovního opotřebení a je kalibrován podle programu, je hustota spojovacích prvků z titanové slitiny vyšší a nástroj se během procesu zpracování snadno opotřebovává. V tomto stavu je nástroj stále zpracováván podle programu, což může snadno způsobit ovlivnění přesnosti kompaktních dílů během zpracování. Pokud přesnost spojovacích prvků není přísně kontrolována v rámci chybového rozsahu během celého procesu zpracování, titanová slitina a další materiály nemohou být během procesu použití pevně spojeny, což bude mít určitý dopad na následné použití. Přesnost spojovacích prvků z titanové slitiny ve výrobním procesu obrábění je hlavním problémem, který je třeba ve výrobním procesu překonat. Například řemeslný produkt spojovacího materiálu zobrazený na obrázku je produktem vyrobeným ve vysoce přesné výrobní dílně a spojovací výkon tohoto produktu je lepší.
2. Technologické know-how pro zpracování spojovacích prvků z titanové slitiny
Přijměte geometrické vložky s kladným úhlem ke snížení řezné síly, řezného tepla a deformace obrobku; udržujte ostří břitových destiček ostré, tupé nástroje jsou příčinou hromadění tepla a opotřebení, což může snadno vést k selhání nástroje.
Udržujte konstantní posuv, aby nedošlo ke ztvrdnutí obrobku. Během procesu řezání by měl být nástroj vždy ve stavu posuvu. Radiální řez ae by měl být při frézování 30 % poloměru.
Vysokotlaká řezná kapalina s velkým průtokem se používá k zajištění tepelné stability procesu obrábění a k zabránění degenerace povrchu obrobku a poškození nástroje v důsledku nadměrné teploty.
Snažte se zpracovávat titanovou slitinu v nejměkčím stavu, protože materiál se po vytvrzení stává obtížněji zpracovatelným a tepelné zpracování zlepšuje pevnost materiálu.
Zanořte se s velkým poloměrem špičky nebo zkosením, abyste dostali co největší část řezné hrany do řezu. To může snížit řeznou sílu a teplo v každém bodě a zabránit místnímu zlomení. Při frézování titanových slitin má z řezných parametrů největší vliv na životnost nástroje vc řezná rychlost, dále pak radiální řezné množství (hloubka frézování) ae.
3. Aplikace v letectví
Podle údajů jsou spojovací prvky z titanové slitiny široce používány v letadlech.
Každé letadlo C919 čínské výroby potřebuje asi 200000 kusů spojovacích prvků z titanové slitiny a 20 milionů kusů spojovacích prvků z titanové slitiny je potřeba k dokončení první série 100 startovacích objednávek.
Podle plánované roční výroby 150 velkých letadel v roce 2018 je každý rok potřeba 30 milionů kusů spojovacích prvků z titanové slitiny. Vývojový potenciál spojovacích prvků z titanové slitiny je obrovský a vyhlídky rozvoje trhu jsou velmi slibné.
V posledních letech s rychlým rozvojem čínského leteckého průmyslu dramaticky vzrostla poptávka po spojovacích materiálech pro letectví.
Čínská výroba velkých letadel navíc udělala velký pokrok. Přestože do prvního letu v roce 2014 zbývá ještě nějaký čas, na letecké show na konci roku 2010 bylo získáno 100 startovacích objednávek. Dokončení těchto objednávek je velmi důležité Poptávka po spojovacích materiálech ze slitiny je obrovská a vyhlídky na trhu spojovacích prvků z titanové slitiny je velmi slibný.
Aby byl zajištěn nepřetržitý a bezpečný let leteckých zařízení, jsou požadavky na titanové spojovací prvky extrémně vysoké. Zejména komerční letadla budou po uvedení do provozu v provozu 20 až 30 let a létají nepřetržitě déle než deset hodin denně. Požadavky na spojovací prvky jsou ještě vyšší než normy pro letectví a kosmonautiku. Spojovací prvky z titanové slitiny mohou splňovat výše uvedené požadavky.
Kromě toho mohou spojovací prvky z titanové slitiny výrazně snížit hmotnost samotného letadla, což může nejen zlepšit výkon letadla, ale také snížit náklady na použití. Nejdůležitější je snížit spotřebu paliva.
Taková vynikající výkonnost musí být široce používána při výrobě letadel. Hlavním problémem, který v současnosti sužuje jeho vývoj, je materiál slitiny titanu.
Analýza strojírenského průmyslu poukázala na to, že Čína je velkou zemí produkující spojovací materiál a její produkce je již řadu let na prvním místě na světě, ale Čína není zemí, která je silným výrobcem spojovacích prostředků.
Většina spojovacích prostředků vyrobených v Číně jsou levné produkty s nízkou přidanou hodnotou. Podíl na trhu špičkových spojovacích prostředků, jako jsou spojovací prostředky pro letectví, je relativně nízký. Typy výrobků a specifikace jsou velmi omezené a související technologie a výroba je třeba zlepšit.
Široké používání materiálů ze slitin titanu v posledních letech je neoddělitelné od hnací síly inovací a velkého plánu země.
Vzhledem k tomu, že náklady na zpracování titanové slitiny stále klesají, bude její aplikace v leteckých konstrukcích v budoucnu stále rozsáhlejší.
S rychlým rozvojem čínského leteckého průmyslu a neustálým zlepšováním požadavků na výkon letadel budou budoucí vysoce výkonné letecké spojovací prvky vyžadovat vyšší pevnost, vyšší lomovou houževnatost a vyšší únavový výkon pro materiály ze slitiny titanu.
