Процесс химического фрезерования титановых сплавов

Титановый сплав трудно поддается механической обработке. Традиционная механическая обработка имеет тенденцию вызывать деформацию напряжения и повреждение поверхности, что затрудняет адаптацию к производству сложных и прецизионных деталей. Процесс химического фрезерования основан на химической коррозии для достижения точного удаления материала. Он имеет значительные преимущества при обработке деталей сложной-формы и легком производстве. Это один из ключевых методов прецизионной обработки деталей.титановые сплавы.

 

 

 

Химическое фрезерование титановых сплавов удаляет материалы в заданных областях для формования посредством селективной реакции между коррозионным раствором и матрицей. Ядро – этоцикл «травление-растворение-пассивация»: плавиковая кислота растворяет поверхностную оксидную пленку и обнажает свежую матрицу. Азотная кислота образует плотную пассивирующую пленку, препятствующую чрезмерной-коррозии и водородному охрупчиванию. Они работают вместе, чтобы точно контролировать скорость коррозии.

Структура титанового сплава микроскопически влияет на коррозионное поведение. Например, титановый сплав типа + (Gr5) образует микробатарею с фазой в качестве катода и фазой в качестве анода, причем фаза растворяется преимущественно. Поэтому необходимо корректировать процесс в соответствии с металлургическим состоянием и соотношением фаз сплава, чтобы обеспечить однородность обработки.

 

 

(I) Предварительная обработка

Основной задачей является получение чистой и однородной поверхности для обеспечения адгезии защитного покрытия:

Обезжиривание удаляет поверхностные масляные пятна и предотвращает неравномерную местную коррозию.

Удаление накипи улучшает силу сцепления между покрытием и матрицей.

Отжиг устраняет внутренние напряжения, вызванные наклепом, чтобы избежать чрезмерных различий в скорости коррозии.

 

(II) Покрытие Защитное покрытие и нанесение рисунка

На поверхность заготовки наносится удаляемое защитное покрытие и отверждается с образованием пленки. Покрытие на обрабатываемой поверхности снимается с помощью нанесения рисунка или фоточувствительной технологии для достижения точного определения зоны коррозии. Автоматизированное нанесение покрытия и лазерная разметка могут улучшить однородность покрытия и точность разметки.

 

(III) Химическое измельчение

Заготовку подвешивают и погружают в смешанный кислотный фрезерный раствор типа HF-HNO₃. Количественное удаление материала осуществляется путем контроля концентрации, температуры, скорости перемешивания и времени коррозии.

Добавляются такие добавки, как додецилсульфат натрия (для предотвращения коррозионных бороздок и ряби), мочевина и н-бутиловый эфир этиленгликоля. Параметры процесса строго контролируются, чтобы предотвратить испарение кислоты и разрушение покрытия.

 

(IV) После-обработки и проверки качества

После коррозии необходимо промыть заготовку водой, чтобы удалить остатки кислоты и снять покрытие. Затем последовательно проводятся проверка размеров, проверка шероховатости поверхности и анализ содержания водорода. Вторичное фрезерование или механическая вибрационная обработка выполняются для решения проблемы концентрации краевых напряжений, чтобы сбалансировать точность и надежность конструкции.

 

Источник изображения: Каталог IQS.

 

 

(I) Решающая роль материального государства

Различные типы титановых сплавов имеют разный фазовый состав и коррозионную активность. Как правило, чем выше содержание фаз, тем выше скорость коррозии. Поверхность кованых или прокатанных заготовок плотная, что приводит к меньшей шероховатости после фрезерования. Литые детали требуют адаптивной регулировки параметров коррозии. При разработке новых титановых сплавов необходимо одновременно оптимизировать формулу размольного раствора и параметры процесса, чтобы адаптировать их к их особой химической активности.

 

(II) Основное влияние производительности фрезерного решения

HF доминирует над скоростью коррозии, а HNO₃ контролирует шероховатость поверхности. Соотношение объемов 2:1~3:1 между ними может сбалансировать скорость коррозии и качество поверхности. При необходимости мы также можем отрегулировать соотношение. Во время обработки концентрация ионов титана в растворе будет увеличиваться, поэтому необходимо пополнять или заменять раствор для сохранения производительности и обеспечения постоянства измельчения.

 

(III) Гарантийная роль производительности оборудования

Специализированное оборудование для измельчения должно иметь точный контроль температуры, эффективное перемешивание и коррозионно--стойкую конструкцию. Оборудование для обработки крупногабаритных деталей оснащено гибкими подвесными устройствами. Интеллектуальное оборудование контролирует параметры процесса в режиме реального времени с помощью датчиков и автоматически настраивает их, чтобы уменьшить ручное вмешательство и человеческие ошибки, повышая точность и эффективность обработки.

 

 

Основная область применения химического фрезерования титановых сплавов — авиакосмическая промышленность. Он позволяет выполнять легкую обработку крупных тонкостенных деталей, таких как крылья самолетов и панели фюзеляжа. Это также может снизить вес и повысить эффективность, обеспечивая при этом прочность конструкции.

Он также подходит для обработки сложных деталей, таких как корпусы и лопасти авиационных-двигателей, отвечая требованиям точности в условиях работы при высоких-температурах и высоких-скоростях.

 

Этот процесс также может быть применен для изготовления пористых деталей из титановых сплавов и микромеханических изделий, а также для ремонта поверхностных дефектов поковок и отливок.

 

Ruihang Group — специалист по изделиям из титана и титановых сплавов, поставляет высокоточные-заготовки по индивидуальному заказу в соответствии с вашими требованиями. По вопросам сотрудничества обращайтесь по электронной почте:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

 

Ссылка

Справочник IQS. (н-й). Химическое измельчение: виды, использование и продукция. Справочник IQS.https://www.iqsdirectory.com/articles/metal-etching/chemical-milling.html