Шлифование титановых сплавов: прецизионная обработка поверхности

Титановые сплавы играют ключевую роль в-высокотехнологичных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование и химическое оборудование, благодаря их высокой прочности, коррозионной стойкости и превосходной биосовместимости. Шлифование — это основной процесс обработки поверхности титановых сплавов, который может улучшить точность размеров, качество поверхности и свойства поверхности заготовок. Однако особые свойства материалатитановые сплавы  увеличить сложность измельчения, а также способствовать постоянным инновациям и совершенствованию технологий измельчения.

 

Титановые изделия в Жуйхане

 

 

Шлифование титановых сплавов удаляет материалы за счет микро-режущего, скольжения и вспашки абразивных зерен на шлифовальном круге, обеспечивая высокую-точность и высокое-поверхностное-качество обработки. Это ключевой процесс обработки поверхности прецизионных деталей из титановых сплавов, таких как лопасти аэрокосмической отрасли и искусственные суставы. По точности обработки его можно разделить на три этапа: черновое шлифование, получистовое шлифование и чистовое шлифование. Процессы связаны и скоординированы для обеспечения качества обработки.

 

 

При черновом шлифовании используются шлифовальные круги с крупной-зернистостью, которые быстро удаляют излишки материала за счет большой глубины шлифования и скорости подачи, уделяя особое внимание эффективности обработки.

 

Для получистового-шлифования используются шлифовальные круги со средней-мелкой зернистостью, что позволяет снизить параметры процесса для устранения дефектов поверхности, вызванных грубым шлифованием.

Для финишного шлифования выбираются мелкозернистые шлифовальные круги с мелкой-скоростью и малой-точной обработкой, которые позволяют стабильно контролировать шероховатость поверхности. При высококачественной-обработке шероховатость поверхности может достигатьRa Меньше или равно 1,6 мкмили даже наномасштабной точности.

 

 

Титановые сплавы обладают особыми физическими и химическими свойствами, что приводит к большим трудностям при шлифовании. Их теплопроводность намного ниже, чем у стали и алюминиевых сплавов, поэтому тепло при шлифовании трудно рассеивать, а локальная максимальная температура может достигать 1500 градусов.

 

При высоких температурах титановые сплавы легко адсорбируют кислород, азот и водород из воздуха, образуя хрупкие и твердые оксидные слои, вызывая поверхностное упрочнение, обгорание и остаточные растягивающие напряжения заготовки, а также снижая усталостные характеристики и коррозионную стойкость деталей.

 

1. Ключевые проблемы процесса, вызванные свойствами материала

Титановые сплавы обладают высокой химической активностью и легко прилипают к материалу шлифовального круга при высоких температурах шлифования, в результате чегоадгезия инструментаизасорение колеса, образуя порочный круг, сокращая срок службы шлифовального круга и увеличивая затраты на обработку. Между тем, их низкий модуль упругости и высокая ударная вязкость приводят к упругой деформации во время шлифования, увеличению силы шлифования и образованию дефектов, таких как царапины и следы вибрации, которые влияют на стабильность шероховатости поверхности.

 

 

Промышленность внесла совместные усовершенствования в абразивы, процессы и оборудование, чтобы способствовать модернизации шлифования титановых сплавов в сторону высокой эффективности, точности и экологически чистого развития.

 

Вместо традиционных глиноземных материалов,-связанных смолой, вместо шлифовальных кругов используются специальные абразивы, такие как кубический нитрид бора (CBN) и керамический карбид кремния:

• Шлифовальные круги из CBN обладают высокой твердостью и хорошей теплопроводностью, срок службы в 5–10 раз превышает срок службы обычных шлифовальных кругов;
• Керамические шлифовальные круги имеют большие поры, их нелегко засорить, они подходят для точной обработки.
• Различные абразивы имеют четкое разделение труда: карбид кремния подходит для чернового шлифования, оксид алюминия подходит для полу-чистового и чистового шлифования, а алмаз может удовлетворить потребности-точной обработки высокой точности.

 

1. Принципы оптимизации и практика параметров измельчения.

Оптимизация параметров следует принципамнизкоскоростное-шлифование, неглубокое шлифование с быстрой подачей и поэтапным контролем. Путем разумного ограничения линейной скорости круга, строгого контроля глубины шлифования, согласования скорости подачи и сочетания с безискровым-шлифованием на более поздней стадии чистового шлифования формируется градиентный режим обработки, который позволяет стабильно контролировать шероховатость поверхности титановых сплавов наRa Меньше или равно 1,6 мкм, балансируя качество и эффективность.

 

2. Инновации и применение технологий охлаждения.

Традиционные охлаждающие жидкости обладают плохим охлаждающим эффектом и легко вызывают коррозию деталей под напряжением. В настоящее время для снижения температуры шлифования и износа кругов применяются новые процессы охлаждения, такие как охлаждение под высоким-давлением, охлаждение масляным туманом, низкотемпературное охлаждение холодным воздухом и охлаждение наножидкостями. Сухое шлифование реализует-безжидкостную обработку сырца, которая позволяет эффективно шлифовать титановые сплавы, упрочнять поверхность и избегать проблем загрязнения охлаждающей жидкости и ее переработки.

 

Ruihang Group в основном производит титановую продукцию с полной производственной цепочкой, включая выплавку, ковку, правку, прокатку, обработку поверхности и процесс тестирования. Мы являемся технологическим и инновационным предприятием, которое объединяет исследования и разработки, производство и продажи в одну интегрированную систему. По всем вопросам приобретения обращайтесь к нам по электронной почте:Sam.Rui@bjrh-titanium.com