Analys av bearbetningstekniken för den gängade anslutningen av titanlegeringsrör

Titanlegeringar har hög specifik hållfasthet, utmärkt värmebeständighet och korrosionsbeständighet, och används ofta i flyghydrauliksystem. Detta material har dock dålig värmeledningsförmåga, stark kemisk aktivitet och en liten deformationskoefficient, vilket gör bearbetningen av gängorna för titanlegeringsrörskarvar extremt svår. Detta papper, baserat på material- och bearbetningsegenskaperna hos titanlegeringar, analyserar svårigheterna med gängbearbetning, klargör nyckelpunkterna för att välja rätt gängsvarvningsverktyg och optimerar processen utifrån dimensionerna skärparametrar, verktygsstruktur, kylning och smörjning samt verktyg och fixturer, vilket ger en referenslösning för hög-gängprecisionsprocess i titan.

 

Det finns huvudsakligen tre typer av titanlegeringar: -typ (TA), -typ (TB) och + -typ (TC). Bland dem är duplexlegeringen av TC-typ den mest använda och är ett viktigt råmaterial inom flygindustrin. Dess bearbetningsegenskaper manifesteras huvudsakligen som:

1. Låg värmeledningsförmåga: Dålig värmeavledning, under bearbetning är det benäget att generera höga temperaturer, vilket resulterar i stor återhämtning av arbetsstycket och uppenbar deformation.

2. Liten deformationskoefficient: Under skärning är kontaktlängden mellan spånan och verktyget kort, och skärkraften koncentreras till skäreggen, vilket förvärrar verktygsslitaget.

3. Hög kemisk aktivitet: Vid höga temperaturer är det benäget att reagera med syre, kväve och verktygsmaterialet, vilket genererar vidhäftning, vilket orsakar "bitande" fenomen.

4. Hög hållfasthet och god seghet: Skärmotståndet är stort, och kraven på verktygsstyvhet och slitstyrka är höga.

Dessa egenskaper gör att bearbetningen av gängor av titanlegering möter framträdande problem såsom stort gängvridmoment, lätt brott på tappen och svår kontroll av gängnoggrannheten.

För svårigheterna med att gänga titanlegeringar rekommenderas det att använda tandade kranar. Denna typ av tapp tar bort en tand varannan tand, vilket gör att tänderna ordnas omväxlande. Under skärning är endast en yta i kontakt, vilket effektivt minskar friktionsmomentet och förhindrar att kranen fastnar eller skadas. Skärtjockleken på den tandade kranen fördubblas, vilket kan överstiga djupet på det kallbearbetade lagret. Även om skärkraften för en enskild tand ökar, är spånavlägsnandet jämnare, friktionen och vidhäftningen minskar, vilket förbättrar gängtappens hållbarhet och gängans noggrannhet. Vid design är det viktigt att se till att antalet skåror är ett udda antal för att jämnt fördela kraften på tandkanterna.

När det gäller materialval rekommenderas det att använda-höghastighetstålkranar. De har hög seghet, god motståndskraft mot deformation och utmärkt slitstyrka. En för-gängning med höghastighets-stålgängare kan göras först, följt av korrigering med hårdmetalltappar. I framtiden, allt eftersom utvecklingen av verktygsmaterial fortskrider, förväntas det att det kommer att finnas mer specialiserade kranar speciellt utformade för titanlegeringar.

1. Rimlig ökning av bottenhålets diameter

Att på lämpligt sätt öka diametern på gängans bottenhål kan minska skärkraften och skärvärmen. Ökningsmängden bör övervägas grundligt baserat på kraven på gängkontakthastighet och antalet gängor. Att minska tandhöjden något och öka gängans innerdiameter, särskilt för gängning av titanlegering, även om det minskar kontakthastigheten något, kan det säkerställa tillförlitlighet genom att öka längden på den gängade anslutningen.

2. Styrning av skärhastighet och verktygsgeometriska parametrar

För gängbearbetning av titanlegering bör skärning med låg-hastighet användas. Den rekommenderade skärhastigheten styrs till 200-300 mm/min. En för liten hastighet är benägen att generera kalla hårda lager, medan för hög hastighet förvärrar temperaturökning och verktygsslitage. När det gäller verktygsgeometriska parametrar: Välj en lämplig spånvinkel för att förbättra skäreggens styrka; Använd en större avlastningsvinkel för att underlätta borttagning av spån. För tappning med djupa hål kan antalet spånhållningsspår minskas för att öka spånhållningsutrymmet och förbättra spånavlägsningskapaciteten.

3. Optimering av tappchuck och kylvätska

Maskintappning måste vara utrustad med en dedikerad tappchuck och manövreras med en skiftnyckel. Stopptappen på titanlegeringsgängan bör vara något längre än standardlängden. Det rekommenderas att ställa in ett indragningsspår för att förhindra att kranen flisar när den når botten.

Kylvätskesmörjning är avgörande. Välj ett kylmedel med hög aktivitet och bra smörjprestanda, direkt kyler kranen för att förhindra att höga temperaturer orsakar vidhäftning. Det rekommenderas att använda en kylmedelsblandning av oljesyra, sulfuriserad olja och fotogen i lämpliga proportioner, eller använda F43 skärolja. Ett kylvätskespår kan också öppnas på baksidan av kranen för att säkerställa att kylvätskan smidigt kan nå skärområdet.

Den hög-precisionsbearbetningen av de gängade lederna avtitanlegeringsrörkräver val av lämpliga skärverktyg såsom tandade tappkranar och höghastighetstålkranar-, samt optimering av processparametrar som bottenhålsdiameter, skärhastighet, verktygsgeometriska parametrar, kylsmörjning och gängchuck. Detta kan effektivt undvika svagheterna hos titanlegering, såsom dålig värmeledningsförmåga och hög kemisk aktivitet, och förbättra bearbetningsnoggrannheten och effektiviteten hos trådarna. Med utvecklingen av materialvetenskap och processteknik kommer titanlegeringstrådbearbetningstekniken att förbättras ytterligare, vilket ger stöd för hög-tillförlitlig tillverkning av flyghydrauliksystem.

 

Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd. specialiserat på bearbetning avtitanlegeringsrör. Välkommen att konsultera.