Rasprava i primjena proizvodnje i obrade zrakoplovnih otkivaka od legure titana

Ulaskom u 21. stoljeće zrakoplovstvo je pokazalo širu razvojnu perspektivu. Zrakoplovne aktivnosti visoke ili ultravisoke razine postat će sve češće, a njegova će uloga daleko nadilaziti područje same znanosti i tehnologije te će imati utjecaja na politiku, gospodarstvo, vojsku pa čak i na društveni život ljudi. Širi i dalekosežniji učinci.

 

Treba istaknuti da su velika postignuća zrakoplovne industrije neodvojiva od razvoja i prodora tehnologije zrakoplovnih materijala, a legura titana ima nezamjenjivu poziciju u zrakoplovnoj industriji zbog svojih prednosti kao što su visoka čvrstoća i laka kvaliteta površine.

 

Grade 5 kovanje titanaopćenito zahtijeva toplinsku obradu starenjem otopine kako bi se osiguralo da ispunjava zahtjeve za čvrstoću na smicanje od 660MPa i vlačnu čvrstoću od 1100MPa.

 

Spojne elemente od legure titana potrebno je detaljno pregledati. Osim promatranja ima li oštećenja u izgledu, potrebno je također izvršiti pregled mehaničkih svojstava i metalurgije. Zatvarači od legure titana imaju stroge standarde materijala, kvalitete, standarde izvedbe i zahtjeve. ,

Tehnički uvjeti obrade spojnih elemenata od legure titana moraju biti u skladu s relevantnim zahtjevima predloženim u standardu AMS4967 (žica, žarena, otkivci i prstenovi, šipke od legure titana koje se mogu toplinski obraditi). Postoje jasni standardni zahtjevi i zahtjevi za performansama u smislu faze, izgleda, kontrole nedostataka i mehaničkih svojstava.

 

1. Problemi u obradi spojnih elemenata od legura titana

 

Problem korozije. Prilikom ugradnje spojnih elemenata od legure titana, lako je formirati određeni razmak, tako da će površinski premaz teći između metalnih zračnih udara, što čini spojne elemente osjetljivima na oštećenja tijekom procesa proizvodnje. Tijekom sljedeće uporabe, to će utjecati na nepropusnost veze. Glavni razlog otpornosti na koroziju materijala od legure titana je taj što se na površini nalazi zaštitni oksidni film. Ovaj sloj filma može učinkovito zaštititi leguru titana unutar materijala od oksidacije, čime se poboljšava otpornost materijala od legure titana na koroziju.

 

Problemi u obradi tokarenja. Materijale od legure titana teško je obraditi i imaju lošu toplinsku vodljivost. Toplina koja se stvara tijekom strojne obrade ne difundira kroz dio i strukturu stroja, već se koncentrira u zoni rezanja, gdje postoji jaka osjetljivost na zareze, što može dovesti do lomljenja i deformacije; dok otupljivanje reznog ruba stvara još veću toplinu i dodatno smanjuje vijek trajanja alata. Visoka temperatura koja se stvara tijekom procesa rezanja također će uzrokovati kontinuirano otvrdnjavanje obratka. Ovaj fenomen će utjecati na integritet površine titana i može dovesti do netočne geometrijske točnosti dijela i ozbiljno smanjiti njegovu čvrstoću na zamor. Općenito govoreći, u razumnim uvjetima mehaničke obrade, proces tokarenja nije težak. Ako se radi o masovnoj proizvodnji, kontinuiranom rezanju i rezanju s relativno velikim skidanjem metala, potrebno je koristiti alate od tvrdog metala; a za oblikovanje rezanja ili rezanja potrebno je koristiti čelične alate. Napravite razumne prilagodbe i koristite kermet noževe ako je potrebno.

 

Preciznost strojne obrade spojnih elemenata od legure titana. Zahtjevi za preciznošću strojeva bit će veći. Tijekom mehaničke izrade, budući da je alat tijekom svakog proizvodnog procesa u stanju radnog trošenja, a kalibriran je prema programu, gustoća pričvrsnih elemenata od legure titana je veća, a alat se lako troši tijekom procesa obrade. U tom stanju, alat se još uvijek obrađuje prema programu, što može lako uzrokovati da preciznost kompaktnih dijelova bude oštećena tijekom obrade. Ako se preciznost spojnih elemenata ne kontrolira strogo unutar raspona pogreške tijekom cijelog procesa obrade, legura titana i drugi materijali ne mogu se čvrsto povezati tijekom procesa uporabe, što će imati određeni utjecaj na kasniju upotrebu. Preciznost spojnih elemenata od legure titana u proizvodnom procesu strojne obrade veliki je problem koji treba prevladati u proizvodnom procesu. Na primjer, zanatski proizvod sa zatvaračem prikazan na slici je proizvod napravljen u visokopreciznoj proizvodnoj radionici, a izvedba spajanja ovog proizvoda je bolja.

 

2. Tehnološki know-how za obradu spojnih elemenata od legura titana

 

Usvojiti geometrijske pločice s pozitivnim kutom za smanjenje sile rezanja, topline rezanja i deformacije obratka; držite rezni rub pločica oštrim, tupi alati uzrok su nakupljanja topline i trošenja, što može lako dovesti do kvara alata.

 

Održavajte konstantan pomak kako biste izbjegli otvrdnjavanje obratka. Tijekom procesa rezanja, alat uvijek treba biti u stanju posmaka. Radijalno rezanje ae treba biti 30% polumjera tijekom glodanja.

 

Tekućina za rezanje pod visokim pritiskom i velikim protokom koristi se kako bi se osigurala toplinska stabilnost procesa obrade i spriječila degeneracija površine izratka i oštećenje alata zbog previsoke temperature.

 

Leguru titana pokušajte obraditi u najmekšem stanju, jer materijal postaje teže obraditi nakon stvrdnjavanja, a toplinska obrada povećava čvrstoću materijala.

 

Uronite s velikim radijusom nosa ili skošenjem kako biste što više oštrice uvukli u rez. To može smanjiti silu rezanja i toplinu na svakoj točki i spriječiti lokalno lomljenje. Kod glodanja titanovih legura, od parametara rezanja, najveći utjecaj na vijek trajanja alata vc ima brzina rezanja, a zatim radijalna količina rezanja (dubina glodanja) ae.

 

3. Primjena u zrakoplovstvu

 

Prema podacima, pričvršćivači od legure titana naširoko se koriste u zrakoplovima.

 

Svaki kineski zrakoplov C919 treba oko 200000 komada pričvršćivača od legure titana, a 20 milijuna komada pričvršćivača od legure titana potrebno je za dovršetak prve serije od 100 početnih narudžbi.

 

Prema planiranoj godišnjoj proizvodnji od 150 velikih zrakoplova u 2018., svake godine potrebno je 30 milijuna komada spojnih elemenata od legure titana. Razvojni potencijal spojnih elemenata od legure titana je ogroman, a izgledi za razvoj tržišta vrlo su obećavajući.

 

Posljednjih godina, s brzim razvojem kineske zrakoplovne industrije, potražnja za pričvršćivačima za zrakoplovstvo dramatično je porasla.

 

Osim toga, velika kineska proizvodnja zrakoplova postigla je veliki napredak. Iako ima još vremena do prvog leta u 2014., na aeromitingu krajem 2010. dobiveno je 100 početnih narudžbi. Završetak ovih narudžbi vrlo je važan. Potražnja za pričvršćivačima od legura je ogromna, a tržišna perspektiva spojnih elemenata od legure titana vrlo obećava.

 

Kako bi se osigurao kontinuiran i siguran let zrakoplovne opreme, zahtjevi za pričvršćivače od titana iznimno su visoki. Konkretno, komercijalni zrakoplovi radit će 20 do 30 godina nakon što su pušteni u pogon, te letjeti kontinuirano više od deset sati dnevno. Zahtjevi za pričvršćivače čak su i viši od standarda zrakoplovstva. Pričvršćivači od legure titana mogu zadovoljiti gore navedene zahtjeve.

 

Osim toga, pričvršćivači od legure titana mogu uvelike smanjiti težinu samog zrakoplova, što ne samo da može poboljšati performanse zrakoplova, već i smanjiti troškove korištenja. Najvažnije je smanjiti potrošnju goriva.

 

Takve izvrsne performanse sigurno će se naširoko koristiti u proizvodnji zrakoplova. Glavni problem koji trenutno muči njegov razvoj je materijal od legure titana.

 

Analiza industrije strojeva istaknula je da je Kina velika zemlja koja proizvodi pričvršćivače i da je njezina proizvodnja već godinama na prvom mjestu u svijetu, ali Kina nije jaka zemlja u proizvodnji pričvršćivača.

 

Većina spojnih elemenata proizvedenih u Kini su jeftini proizvodi s niskom dodanom vrijednošću. Tržišni udio vrhunskih spojnih elemenata kao što su spojni elementi za zrakoplove relativno je nizak. Vrste i specifikacije proizvoda vrlo su ograničene, a povezane tehnologije i proizvodnju potrebno je poboljšati.

 

Raširena uporaba materijala od titanovih legura posljednjih godina neodvojiva je od poticaja za inovacijama i velikog plana zemlje.

 

Kako se cijena obrade legure titana i dalje smanjuje, njezina će primjena u konstrukcijama zrakoplova u budućnosti postajati sve opsežnija.

 

S brzim razvojem kineske zrakoplovne industrije i stalnim poboljšanjem zahtjeva za performansama zrakoplova, budući pričvršćivači visokih performansi u svemiru zahtijevat će veću čvrstoću, veću otpornost na lom i veću izvedbu na zamor za materijale od legura titana.