Zu Beginn des 21. Jahrhunderts hat die Luft- und Raumfahrt breitere Entwicklungsperspektiven gezeigt, und hochrangige oder ultrahochrangige Luft- und Raumfahrtaktivitäten werden häufiger sein, und ihre Rolle wird weit über den Bereich der Wissenschaft und Technologie selbst hinausgehen und sich auf die Politik auswirken , Wirtschaft, Militär und sogar menschliches Sozialleben. breitere und tiefere Wirkung.
Es sei darauf hingewiesen, dass die großen Errungenschaften der Luft- und Raumfahrtindustrie untrennbar mit der Entwicklung und dem Durchbruch der Materialtechnologie für die Luft- und Raumfahrt verbunden sind und Titanlegierungen aufgrund ihrer hohen Festigkeit und leichten Oberflächenqualität eine unersetzliche Stellung in der Luft- und Raumfahrt einnehmen.
Verbindungselemente aus Titanlegierungerfordern im Allgemeinen eine Wärmebehandlung durch Lösungsalterung, um sicherzustellen, dass sie die Scherfestigkeit von 660 MPa und die Zugfestigkeit von 1100 MPa erreichen.
Verbindungselemente aus Titanlegierungen sollten genau geprüft werden. Neben der Beobachtung, ob ihr Aussehen beschädigt ist, sollten sie auch auf mechanische Eigenschaften und Metallurgie untersucht werden. Verbindungselemente aus Titanlegierung haben strenge Materialstandards sowie Qualitäts- und Leistungsstandards und -anforderungen. ,
Die technischen Bedingungen für die Verarbeitung von Verbindungselementen aus Titanlegierung sollten mit den relevanten Anforderungen übereinstimmen, die in der Norm AMS4967 (Draht, Glühen, Schmiedestücke und Ringe, wärmebehandelbare Stangen aus Titanlegierung) vorgeschlagen werden, der Norm in Bezug auf Materialtoleranzen, Abmessungen, Gold Es gibt klare Standards Anforderungen und Leistungsanforderungen in Bezug auf Phase, Aussehen, Fehlerkontrolle und mechanische Eigenschaften.
1. Probleme bei der Verarbeitung von Verbindungselementen aus Titanlegierungen
Korrosionsproblem. Bei der Installation von Befestigungselementen aus Titanlegierung kann leicht ein gewisser Spalt gebildet werden, so dass zwischen Metallluftschlägen Oberflächenfarbe eindringt, was dazu führt, dass die Befestigungselemente während des Produktionsprozesses leicht durch Kleidung beeinträchtigt werden. Beim späteren Gebrauch wird die Dichtheit der Verbindung beeinträchtigt. Der Hauptgrund für die Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungsmaterialien ist, dass sich auf der Oberfläche ein schützender Oxidfilm befindet. Diese Filmschicht kann die Titanlegierung innerhalb des Materials wirksam vor Oxidation schützen, wodurch die Korrosionsbeständigkeit des Titanlegierungsmaterials verbessert wird.
Probleme beim Wenden. Titanlegierungsmaterialien sind schwierig zu verarbeitende Materialien und weisen eine schlechte Wärmeleitfähigkeit auf. Die bei der Bearbeitung entstehende Wärme diffundiert nicht durch die Teile- und Maschinenstruktur, sondern konzentriert sich im Schnittbereich, wo eine starke Kerbempfindlichkeit besteht, die zu Abplatzungen und Verformungen führen kann; und stumpfe Schneidkanten können noch höhere Hitze erzeugen und die Standzeit weiter verkürzen. Durch die beim Schneiden entstehende hohe Temperatur härtet das Werkstück auch kontinuierlich aus. Dieses Phänomen beeinträchtigt die Oberflächenintegrität des Titans und kann zu einer ungenauen geometrischen Genauigkeit des Teils führen und seine Ermüdungsfestigkeit stark verringern. Im Allgemeinen ist der Drehvorgang unter angemessenen Bearbeitungsbedingungen nicht schwierig. Wenn es um Massenproduktion, kontinuierliches Schneiden und Schneiden mit einer relativ großen Menge an Metallabtrag geht, muss ein Hartmetallwerkzeug verwendet werden; während zum Formen, Schneiden oder Schneiden ein Stahlwerkzeug verwendet werden muss. Nehmen Sie angemessene Anpassungen vor und verwenden Sie ggf. Cermet-Fräser.
Das Präzisionsproblem bei der Bearbeitung von Verbindungselementen aus Titanlegierungen. Die Präzisionsanforderungen an Maschinen werden höher. Da sich das Werkzeug in der mechanischen Produktion bei jedem Produktionsprozess in einem Verschleißzustand befindet und gemäß dem Programm kalibriert wird, ist die Dichte der Befestigungselemente aus Titanlegierung höher und das Werkzeug wird während des Bearbeitungsprozesses leicht abgenutzt. In dem Zustand, in dem das Werkzeug noch gemäß dem Programm bearbeitet wird, kann es leicht dazu führen, dass die Präzision der kompakten Teile während der Bearbeitung beeinträchtigt wird. Wenn die Präzision der Verbindungselemente während des gesamten Verarbeitungsprozesses nicht streng innerhalb des Fehlerbereichs kontrolliert wird, können die Titanlegierung und andere Materialien während des Verwendungsprozesses nicht fest verbunden werden, was sich auf die spätere Verwendung in gewissem Maße auswirkt. Die Präzision von Titanlegierungs-Befestigungselementen im maschinellen Produktionsprozess ist ein Hauptproblem, das im Produktionsprozess überwunden werden muss. Beispielsweise ist das auf dem Bild gezeigte Produkt zur Herstellung von Befestigungselementen ein Produkt, das in einer hochpräzisen Produktionswerkstatt hergestellt wird, und die Verbindungsleistung dieses Produkts ist besser.
2. Technologisches Know-how für die Bearbeitung von Verbindungselementen aus Titanlegierungen
Verwenden Sie Wendeschneidplatten mit positiver Winkelgeometrie, um Schnittkraft, Schnittwärme und Werkstückverformung zu reduzieren; Halten Sie die Messerschneide scharf, stumpfe Werkzeuge sind die Ursache für Hitzestau und Verschleiß, was leicht zu Werkzeugversagen führen kann.
Halten Sie einen konstanten Vorschub ein, um ein Aufhärten des Werkstücks zu vermeiden, das Werkzeug sollte während des Schneidvorgangs immer im Vorschubzustand sein und der radiale Schnittbetrag a sollte beim Fräsen 30 Prozent des Radius betragen.
Hochdruck- und Großfluss-Schneidflüssigkeit wird verwendet, um die thermische Stabilität des Bearbeitungsprozesses sicherzustellen und eine Degeneration der Werkstückoberfläche und Werkzeugschäden aufgrund zu hoher Temperatur zu verhindern.
Bearbeiten Sie die Titanlegierung möglichst in ihrem weichsten Zustand, da das Material nach dem Härten schwieriger zu bearbeiten ist und eine Wärmebehandlung die Festigkeit des Materials erhöht.
Verwenden Sie einen großen Spitzenradius oder eine Fase, um so viel wie möglich in die Schneidkante zu schneiden. Dies reduziert Schnittkraft und Hitze an jeder Stelle und verhindert lokalen Bruch. Beim Fräsen von Titanlegierungen hat unter den Schnittparametern die Schnittgeschwindigkeit den größten Einfluss auf die Standzeit vc, gefolgt vom radialen Eingriff (Frästiefe) ae.
3. Anwendung in der Luftfahrt
Laut Daten werden Verbindungselemente aus Titanlegierungen in Flugzeugen häufig verwendet.
Jedes inländische C919-Flugzeug benötigt etwa 200,000 Stück Befestigungselemente aus Titanlegierung, und 20 Millionen Stück Befestigungselemente aus Titanlegierung werden benötigt, um die erste Charge von 100 Startbestellungen abzuschließen.
Gemäß dem Plan, im Jahr 2018 jährlich 150 Großflugzeuge zu produzieren, werden jedes Jahr 30 Millionen Befestigungselemente aus Titanlegierungen benötigt. Das Entwicklungspotenzial von Verbindungselementen aus Titanlegierungen ist riesig und die Marktentwicklungsaussichten sind sehr vielversprechend.
In den letzten Jahren ist mit der rasanten Entwicklung der Luft- und Raumfahrtindustrie meines Landes die Nachfrage nach Befestigungselementen für die Luft- und Raumfahrt dramatisch gestiegen.
Außerdem hat der Großflugzeugbau meines Landes große Fortschritte gemacht. Obwohl bis zum Erstflug im Jahr 2014 noch einige Zeit vergeht, wurden auf der Flugschau Ende 2010 bereits 100 Startaufträge erhalten. Die Nachfrage nach Verbindungselementen aus Legierungen ist enorm, und die Marktaussichten für Verbindungselemente aus Titanlegierungen sind sehr vielversprechend .
Um den kontinuierlichen und sicheren Flug von Luft- und Raumfahrtausrüstung zu gewährleisten, sind die Anforderungen an Verbindungselemente aus Titan extrem hoch. Insbesondere Verkehrsflugzeuge werden 20 bis 30 Jahre nach ihrer Inbetriebnahme laufen und mehr als zehn Stunden am Tag ununterbrochen weiterfliegen. Die Anforderungen an Verbindungselemente sind sogar noch höher als die Luft- und Raumfahrtnormen. Befestigungselemente aus Titanlegierung können die obigen Anforderungen erfüllen.
Darüber hinaus können Befestigungselemente aus Titanlegierung das Gewicht des Flugzeugs erheblich reduzieren, nicht nur die Leistung des Flugzeugs verbessern, sondern auch die Nutzungskosten senken. Das Wichtigste ist, den Kraftstoffverbrauch zu senken.
Eine solch hervorragende Leistung wird im Flugzeugbau sicherlich weit verbreitet sein. Das Hauptproblem, das derzeit seine Entwicklung plagt, sind Titanlegierungsmaterialien.
Die Analyse der Maschinenindustrie zeigt, dass mein Land ein großes Land für die Herstellung von Verbindungselementen ist und seine Produktion seit vielen Jahren an erster Stelle in der Welt steht, aber mein Land ist kein Land für die Herstellung von Verbindungselementen.
Die meisten der in China hergestellten Verbindungselemente sind Low-End-Produkte mit geringem Mehrwert. Der Marktanteil von High-End-Firmware wie Luftfahrtbefestigungen ist relativ gering, und die Produkttypen und -spezifikationen sind sehr begrenzt. Die damit verbundene Technologie und Produktion müssen noch verbessert werden.
In den letzten Jahren wurden Titanlegierungsmaterialien weit verbreitet, was untrennbar mit dem Innovationsdrang und dem großen Plan des Landes verbunden ist.
Da die Verarbeitungskosten von Titanlegierungen weiter sinken, wird ihre Anwendung in Flugzeugstrukturen in Zukunft immer umfassender werden.
Mit der rasanten Entwicklung der Luftfahrtindustrie meines Landes und der kontinuierlichen Verbesserung der Leistungsanforderungen für Flugzeuge werden Hochleistungsbefestigungen für die Luftfahrt in der Zukunft eine höhere Festigkeit, höhere Bruchzähigkeit und ein höheres Ermüdungsverhalten für Titanlegierungsmaterialien erfordern.
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