Metallurgilise töötlemise tehnoloogia ja titaanisulami sepistamise puhastamine

Teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga muutuvad nõuded materjalide omadustele üha kõrgemaks. Titaanisulamid on nende suurepäraste omaduste tõttu järk-järgult muutunud uurimistööks. Titaanisulami sepistamine on oluline metallivormimisprotsess. Kuid titaanisulamist sepised võivad tootmisprotsessi käigus tekkida defekte, nagu kandmised ja katlakivi, mis mõjutavad sepistamise jõudlust.

Pidevalt järgitakse ka paljusid materjalide sepistamise ja töötlemise meetodeid. Titaanisulamitest sepistatud tooteid on turul laialdaselt kasutatud. Sepistamise töötlemise tehnoloogia muutub üha küpsemaks. Titaanisulamite sepistamise metallurgia on suhteliselt levinud. Õpime tundma titaanisulamist sepistamist. metallurgilise töötlemise tehnoloogia ja puhastamine.

⑴. Otsese metalli laserpaagutamise kiirprototüüpimise tehnoloogia

Otsese metalli laserpaagutamise kiirprototüüpimise tehnoloogia kasutab laiaulatuslikult arenenud lasertehnoloogiat, pulbertehnoloogiat ja arvutijuhtimistehnoloogiat, et saavutada peaaegu tihedate metallosade otsene töötlemine ja vormimine. Esiteks kasutatakse arvutipõhist projekteerimissüsteemi (CAD) sihttoote kolmemõõtmelise osamudeli koostamiseks ja seejärel jagatakse digitaalmudel kahemõõtmeliste kihtstruktuuride seeriaks. Arvuti juhib laserkiire liikumist ja pulbersillutissüsteem liigub sünkroonselt sulamipulbri paigaldamiseks. , pärast ühe peene pulbri kihi paagutamist hakkab süsteem uuesti uut kihti paagutama ja lõpuks moodustab pärast kihtide kaupa paagutamist tootest kolmemõõtmelise terviku.

⑵. Elektronkiire selektiivkatte tehnoloogia

Elektronkiire selektiivse kattetehnoloogia on tootmistehnoloogia, mis kasutab suure energiaga elektronkiire eelsegatud titaani segapulbri pommitamiseks ja selle kihthaaval paagutamiseks. Titaanmetallipulber sulab ja paagutub elektronkiire pommitamise all kihiks ning seob end jahutatud ja moodustunud alumise kihiga. Rootsi firma Arcam kasutas seda tehnoloogiat EBM S12 süsteemi väljatöötamiseks. Seadme elektronkiire allika osa soojendab ülemise hõõgniidi üle 2500 kraadi, et vabastada elektronid. Neid kiirendab anood ja juhitakse läbi fookusmähise, moodustades allapoole suunatud pommitava elektronkiire. Elektronkiire läbipainet saab juhtida magnetvälja abil. , elektronkiire energiat juhib vool ja genereeritud võimsus võib ulatuda 4 kW-ni. Töötlemise käigus laotab pulbrijaotur vaakumkambris töötlustasandile pulbrikihi ning seejärel muundab tööjaam tooriku kolmemõõtmelise modelleerimisfaili komponentideks.

Kihiprofiili andmed ja edastatakse juhtimissüsteemi. Lugetud profiiliandmete põhjal juhib juhtimissüsteem elektronkiire, et teostada selektiivset paagutamist vastavalt konkreetsele skaneerimisrajale. Titaanmetalli pulber paagutatakse ja akumuleerub kiht-kihilt elektronkiire pommitamise all, kuni kogu detaili pealmine kiht on paagutatud. Pulbrivorm paagutamata alal ei muutu ning peale puhastamist saab kätte vajalikud ruumilised titaanisulamist osad. Seda süsteemi kasutatakse peamiselt titaanisulamist komponentide tootmisel lennunduses, kosmosetööstuses, autodes ja meditsiinilistes implantaatides. Paagutatud Ti-6AI-4V titaanisulamil on hea metallograafiline struktuur ja suurepärased mehaanilised omadused. Teatatud voolavuspiir on 910–940 MPa, tõmbetugevus on 950–990 MPa, Rockwelli kõvadus on 30–35 HRC ja elastsusmoodul on 120 GPa. Praktilistes rakendustes esineb siiski probleeme, näiteks tootmismaht on piiratud (maksimaalne tootmismaht on ainult 250x250x200mm) ja tooraine titaanpulber tuleb spetsiaalselt tarnida.

⑴ Titaanisulamist sepistuste defektide analüüs

Titaanisulamist sepistuste sepistamise käigus on metallis sisalduvate lisandite, näiteks gaaside ja oksiidide tõttu lihtne tekitada sepistes defekte, nagu praod, poorid ja lõtvumine, mis mõjutavad tõsiselt sepistatud sepiseid. Seetõttu on sepiste puhastamine sepistamise kvaliteedi parandamise võtmeetapp.

⑵ Titaanisulami sepistamise puhastusprotsessi klassifikatsioon

Praegu hõlmavad titaanisulami sepistamise puhastusprotsessid peamiselt mehaanilist puhastust, keemilist puhastust ja elektrolüütilist puhastust. Mehaaniline puhastus hõlmab peamiselt haavelpuhastust, poleerimispuhastust jne; keemiline puhastus hõlmab peamiselt peitsimist, leelispuhastust jne; elektrolüütiline puhastus hõlmab peamiselt elektrokeemilist katlakivi eemaldamist, elektrolüütilist poleerimist jne.

⑴ Puhastusefekt pole ideaalne

Titaanisulami omaduste tõttu on selle pinna oksiidkilet raske eemaldada ja see on kalduvus vesinikuhaprusele. Lisaks võib osa puhastusprotsessist kergesti viia titaanisulamite pinnakareduse suurenemiseni, mis mõjutab sepistatud sepiste väsimuskindlust.

⑵ Puhastusprotsess põhjustab tõsist keskkonnareostust

Mõned puhastusprotsessid nõuavad keemiliste reaktiivide, nagu happed ja leelised, kasutamist, mis võivad kasutamise ajal kergesti keskkonnareostust põhjustada.

⑶ Protsess on keeruline ja hind on kõrge

Titaanisulamist sepistamise puhastusprotsess on keeruline ja nõuab mitut protsessi ning mõned protsessid nõuavad spetsiaalsete seadmete kasutamist, mille tulemuseks on suuremad kulud.

Metallurgiline töötlemistehnoloogia ja titaanisulamist sepistamise puhastamine on sepistamise jõudluse parandamisel väga olulised. Pidades silmas praegusi probleeme titaanisulami sepistamise puhastusprotsessis, hõlmavad tuleviku arengusuunad peamiselt rohelisi ja keskkonnasõbralikke, kõrge efektiivsusega ning odava ja suure jõudlusega tüüpe. Puhastusprotsesside pideva optimeerimise ja täiustamise kaudu pakub see tugevat tuge titaanisulamist sepiste laialdasele kasutamisele lennunduses, kosmosetööstuses, meditsiinis ja muudes valdkondades.