Các thông số chính và chiến lược tối ưu hóa cho quy trình cưa hợp kim titan - Tin tức

Hợp kim titanđang ngày càng được sử dụng trong các bộ phận kết cấu hàng không vũ trụ, bộ phận động cơ hàng không vũ trụ và thiết bị năng lượng mới do cường độ riêng cao, khả năng chịu nhiệt mạnh và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Tuy nhiên, hợp kim titan có độ dẫn nhiệt thấp (khoảng 7 W/(m·K)), mô đun đàn hồi thấp và khả năng phản ứng hóa học cao, dễ dẫn đến các vấn đề như nhiệt độ cắt tập trung, độ bám phoi vào răng cưa và tốc độ mài mòn lưỡi cưa trong quá trình cưa. Việc thiết lập chính xác các thông số cưa là chìa khóa để cân bằng giữa chất lượng và hiệu quả xử lý.

I. Các thông số quy trình cốt lõi và nguyên tắc thiết lập

1. Tốc độ cưa vòng Tốc độ cưa vòng để cắt hợp kim titan thường được đặt trong khoảng 15 ~ 30 m/phút. Lựa chọn tốc độ đòi hỏi phải xem xét toàn diện:

• Cấp vật liệu: Titan nguyên chất (GR2) có tính dẫn nhiệt tương đối tốt nên có thể lựa chọn giới hạn trên; + Loại hợp kim titan (GR5) có độ bền cao, dẫn nhiệt kém nên giảm xuống còn 15~20 m/phút.

• Trạng thái xử lý nhiệt: Trạng thái-được xử lý bằng dung dịch và đã già có độ cứng cao hơn trạng thái ủ, do đó tốc độ tuyến tính cần giảm 10%~15%.

• Độ cứng của cưa vòng: Đối với thiết bị có độ cứng yếu, tốc độ cần giảm thêm để tránh rung. Nguyên tắc cốt lõi: Tốc độ quá thấp sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả, trong khi tốc độ quá cao sẽ khiến nhiệt độ cắt tăng mạnh, làm trầm trọng thêm độ bám dính của phoi và mài mòn oxy hóa đầu răng. Bạn nên sử dụng màu chip trong quá trình cắt thử vì tham chiếu-màu trắng bạc là bình thường, màu xanh nhạt cho biết tốc độ quá cao và màu xanh đậm hoặc đen cho biết tốc độ quá cao.

2. Tốc độ tiến dao Tốc độ tiến dao xác định bước tiến trên mỗi răng, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến tải đầu răng và trạng thái loại bỏ phoi. Phạm vi tốc độ tiến dao được khuyến nghị để cưa hợp kim titan là 30~80 mm/phút.

• Đối với các thanh hoặc tấm dày: sử dụng-giới hạn giữa dưới của bước tiến để tránh cắt lệch.

• Đối với các ống có thành-mỏng hoặc biên dạng tiết diện{1}}nhỏ: có thể tăng lượng cấp liệu một cách thích hợp nhưng cần phải theo dõi độ mòn của đầu răng. • Tiêu chí đánh giá: Trong quá trình cưa thông thường, phoi bị ngắn và cong. Nếu chúng ở dạng bột, điều đó cho thấy lượng thức ăn quá nhỏ và các đầu răng đang cạo thay vì cắt; nếu chúng là những lọn tóc dài liên tục kèm theo rung động thì điều đó cho thấy lượng cấp dữ liệu quá lớn.

3. Kiểm soát chất làm mát và nồng độ Máy cưa hợp kim titan cần có đủ chất làm mát, chủ yếu để làm mát, bôi trơn và loại bỏ phoi. Giải pháp được đề xuất:

• Nhũ tương gốc nước{0}}: nồng độ được kiểm soát ở mức 5%~8%, thích hợp cho lưỡi cưa lưỡng kim thông thường;

• Đối với lưỡi cưa cacbua cắt những vật liệu khó-đối với-máy như GR5: nên tăng nồng độ lên 10%~12% để nâng cao hiệu suất bôi trơn ở áp suất cực cao.

• Hướng phun chất làm mát phải thẳng hàng với điểm vào của cưa và tốc độ dòng không được nhỏ hơn 20 L/phút để đảm bảo phoi được lấy ra khỏi rãnh răng kịp thời và tránh cắt thứ cấp.

4. Lựa chọn lưỡi cưa: Việc lựa chọn lưỡi cưa ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và chất lượng vết cắt:

• Titan nguyên chất (GR1, GR2): Sử dụng lưỡi cưa lưỡng kim có đầu bằng thép tốc độ cao coban M42-. Nên sử dụng răng có bước răng thay đổi để giảm sự cộng hưởng.

• Hợp kim titan (GR5, TC4, TA19): Nên sử dụng lưỡi cưa có vành nghiêng bằng cacbua-. Độ cứng màu đỏ của chúng có thể đạt tới hơn 800 độ, chống lại sự mài mòn ở nhiệt độ-cao một cách hiệu quả trong quá trình cưa hợp kim titan. Cấu hình răng tách được ưu tiên hơn để loại bỏ phoi.

• Số lượng răng phải tuân theo nguyên tắc "ít nhất 3 răng ăn khớp đồng thời" để tránh tình trạng quá tải-răng đơn lẻ.

5. Độ sâu cắt (Cấp): Khi cưa các phôi hợp kim titan có tiết diện- lớn, độ sâu của mỗi vết cắt không được quá lớn. Nên sử dụng tốc độ tiến xuyên tâm là 0,02 ~ 0,05 mm/răng. Cưa sâu có thể dễ dàng dẫn đến:

• Lực cắt tăng đột ngột, khiến phôi bị dịch chuyển hoặc kẹp bị lỏng;

• Lưỡi cưa bị xoắn, gây vết cắt xiên;

• Khả năng loại bỏ phoi khỏi rãnh răng kém, làm tăng nguy cơ gãy răng cưa.

Titanium billet cutting Cut Titanium bars