การตัดเฉือนชิ้นส่วนเครื่องบินโลหะผสมไททาเนียมอย่างมีประสิทธิภาพ

ในฐานะที่เป็นชิ้นส่วนวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมมีค่าการใช้งานที่สูงมากใน ชิ้นส่วนเครื่องบิน  สนาม วิธีการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมไม่เหมาะกับความต้องการในการผลิตของโครงสร้างเครื่องบินสมัยใหม่อีกต่อไป ดังนั้น การใช้ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมสามารถตอบสนองความต้องการของการพัฒนาเครื่องบินได้ในระดับสูงสุด ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างเครื่องบิน ตัวอย่างเช่น สามารถใช้สกรูและน๊อตเพื่อยึดโครงลำตัวที่ใหญ่ขึ้น และชิ้นส่วนสำคัญ เช่น ใบพัดเครื่องยนต์และการลงจอด เกียร์ สามารถทำจากวัสดุโลหะผสมไททาเนียม

ขอบเขตการใช้งานและข้อดีของชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียม

1.1 ช่องใช้งานชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียม

ยกตัวอย่างเครื่องบินโดยสาร B777 การหล่อโลหะผสมไททาเนียมใช้ในการผลิตโครงยึดเครื่องบิน จะเห็นได้ว่าในการผลิตเครื่องบินพลเรือน เทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมนั้นค่อนข้างจะโตเต็มที่ นอกจากนี้ ชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมการบิน ตัวอย่างเช่น บริษัท Doncasters ของยุโรปใช้เทคโนโลยีการหล่อแบบแรงเหวี่ยงเพื่อใช้โลหะผสมไทเทเนียมกับแรงบิดของเบรก

1.2 ข้อดีของการใช้ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียม

ชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมมีข้อดีทางเทคนิคดังต่อไปนี้:

• ขั้นแรก ไม่จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์ระหว่างกระบวนการขึ้นรูป
• ประการที่สอง ไม่จำเป็นต้องลงทุนพลังงานและเงินทุนจำนวนมากในขั้นตอนการเตรียมการเบื้องต้น
• ประการที่สาม สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้วัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องบิน แต่ยังลดจำนวนชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ ประหยัดเวลาในการประกอบด้วยตนเองอย่างมีประสิทธิภาพ และบรรลุผลของการพัฒนารายได้และคุณภาพแบบสองทาง

คุณสมบัติของชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมของเครื่องบิน aircraft

2.1 ไม่เสียรูปง่าย

วัสดุโลหะผสมไททาเนียมมีความแข็งแรงสูงและทนความร้อนและมีความหนาแน่นต่ำกว่า เมื่อเทียบกับวัสดุเหล็กจะมีความหนาแน่นเพียง 60% ของเหล็กเท่านั้น ทำให้วัสดุโลหะผสมไททาเนียมไม่มีปัญหาการเสียรูปแม้ในอุณหภูมิสูง 300 ถึง 500 องศาเซลเซียส โครงสร้างโลหะผสมไททาเนียมของเครื่องยนต์อากาศยานบางประเภทประมวลผลโดยโลหะผสมไททาเนียม TC4 การปลอมส. มวล 19.987 กก. ความกว้าง 600 มม. และความยาว 2800 มม. แต่ความหนาของผนังเพียง 1.50 มม.

2.2 ทนต่ออุณหภูมิต่ำ

ไททาเนียมอัลลอยด์มีความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำสูง กล่าวคือ ยังคงสามารถรักษาสมบัติทางกลของตัวเองได้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำหรือต่ำมาก เป็นวัสดุที่ทนทานต่ออุณหภูมิต่ำได้เป็นอย่างดี จากการทดสอบที่เกี่ยวข้อง เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าไททาเนียมอัลลอยด์มีอุณหภูมิ -196°C ด้านล่าง ค่าความต้านทานแรงดึง σb คือ 1207Pa

2.3 ความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง

ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเครื่องบิน เหตุผลที่สำคัญมากคือมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง เมื่อเครื่องบินบินที่ระดับความสูง สารในอากาศจะมีผลกัดกร่อนบนพื้นผิวของเครื่องบิน ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมสามารถจัดการกับข้อเสียเปรียบนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพและรับรองความปลอดภัยของเครื่องบิน

2.4 ด้วยคุณสมบัติทางเคมี

ไททาเนียมอัลลอยด์สามารถทำปฏิกิริยากับธาตุโลหะได้หลายชนิด ด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยาเคมี สมบัติทางกลของโลหะผสมไททาเนียมสามารถขยายให้ใหญ่สุดได้ ตัวอย่างเช่น ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 600 °C ไททาเนียมอัลลอยด์สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างชั้นออกไซด์ที่สอดคล้องกัน

2.5 ค่าการนำความร้อนต่ำ

การใช้ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมบนเครื่องบินสามารถลดโอกาสที่ชิ้นส่วนเครื่องบินจะล้มเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงการนำความร้อนที่มากเกินไปของชิ้นส่วนเครื่องบินที่ส่งผลต่อการใช้งานตามปกติของชิ้นส่วนอื่นๆ

2.6 โมดูลัสความยืดหยุ่นขนาดเล็ก

ในกระบวนการใช้ชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียม ห้ามแปรรูปเป็นชิ้นส่วนเรียว เนื่องจากโมดูลัสยืดหยุ่นของโลหะผสมไททาเนียมมีขนาดค่อนข้างเล็กและทำให้เสียรูปได้ง่าย นอกจากนี้ใน เครื่องจักรกลไทเทเนียม กระบวนการเนื่องจากการดีดตัวขึ้นของโลหะผสมไททาเนียมขนาดใหญ่ทำให้ง่ายต่อการสวมใส่เครื่องมือ

มาตรการการตัดเฉือนและการใช้งานของชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมของอากาศยาน Air

อุตสาหกรรมการบินของจีนให้ความสำคัญอย่างยิ่งกับการใช้วัตถุดิบ และการวิจัยและพัฒนามุ่งเน้นไปที่การพัฒนากระบวนการและการประยุกต์ใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องบิน

3.1 ขยายขอบเขตการใช้งานการหล่อโลหะผสมไททาเนียม

เมื่อเทียบกับอื่น ๆ  ชิ้นส่วนไทเทเนียมวิธีการหล่อการลงทุนมีข้อดีเฉพาะของตัวเอง:

1. ขนาดการหล่อมีความแม่นยำ พื้นผิวค่อนข้างเรียบ และความหยาบต่ำ
2. มันสามารถหล่อการหล่อที่มีรูปร่างซับซ้อน
3. ในขณะที่ปรับปรุงอัตราการใช้วัตถุดิบโลหะ ก็ยังสามารถปรับปรุงความยืดหยุ่นในการผลิตและการปรับตัว

อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการใช้งานจริง ความแข็งแรงของโลหะผสมไททาเนียมไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการสร้างเครื่องบินได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นควรเน้นที่การปรับปรุงความต้านทานแรงดึงของโลหะผสมไทเทเนียมในระหว่างการวิจัยและพัฒนา ความเร็วในการพัฒนาเทคโนโลยีการหล่อโลหะผสมไทเทเนียมในประเทศของฉันเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บนพื้นฐานนี้ คลัตช์โอเวอร์รันในแนวทแยงถูกใช้อย่างกว้างขวางในด้านการบิน เนื่องจากความต้องการสูงของเครื่องบินสำหรับชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียม อัตราการก่อตัวของชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเครื่องบินในประเทศของฉันจึงค่อนข้างต่ำ ดังนั้น จึงต้องใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในการปรับปรุงระดับการหล่อ ลดต้นทุนการผลิตผลิตภัณฑ์และรอบการผลิต และบรรลุเป้าหมายการผลิตจำนวนมาก .

3.2 ลดต้นทุนการพัฒนา

บนพื้นฐานของการหุ้มด้วยเลเซอร์กำลังสูงและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยเลเซอร์ผงโลหะผสมไททาเนียมได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เทคโนโลยีนี้ใช้ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงเพื่อละลายผงโลหะผสมไททาเนียมและแข็งตัวบนพื้นผิวในรูปของหยดเล็กๆ จากนั้นพึ่งพาเทคโนโลยีการควบคุมคอมพิวเตอร์เพื่อให้หัวเลเซอร์เคลื่อนที่ซ้ำ ๆ จึงวางซ้อนกันเป็นชั้น ๆ และ ในที่สุดก็ได้รุ่นชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมที่ต้องการ

ในปัจจุบัน ประสิทธิภาพโดยรวมของโครงสร้างโลหะผสมไททาเนียมได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และน้ำหนักของชิ้นส่วนเองลดลงอย่างมาก ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสนามการบิน เมื่อรวมกับสถานการณ์จริง ค่าใช้จ่ายของ Nb, Mo และองค์ประกอบ V ในโลหะผสมไททาเนียมมีราคาค่อนข้างแพง ทำให้ต้นทุนวัตถุดิบสูงขึ้น

ดังนั้นโลหะผสมไททาเนียมสำหรับการบินที่มีการลงทุนที่ค่อนข้างต่ำจึงได้รับความสนใจอย่างมาก ปัจจุบัน นักวิจัยพบว่าองค์ประกอบ Fe สามารถใช้แทนที่องค์ประกอบ Nb, Mo และ V ที่มีราคาสูง ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถรับประกันประสิทธิภาพของวัสดุเท่านั้น แต่ยังลดต้นทุนการป้อนของวัตถุดิบโลหะผสมไทเทเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3.3 วิธีการกระจายและป้องกันพื้นผิว

ในการวิเคราะห์ชั้นผิวของ BT3-1 และ OT4-1 สรุปได้ว่าการกระจายตัวของไฮโดรเจนในชั้นผิวค่อนข้างซับซ้อน และปริมาณไฮโดรเจนจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และเมื่อถึงค่าสูงสุดแล้ว จะลดลงตามไปด้วย ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการขึ้นรูปสามมิติด้วยเลเซอร์และชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมได้รับการรวมกันอย่างมีประสิทธิภาพ และหลักโลหะผสมไททาเนียมขนาดใหญ่ แบก ส่วนประกอบสำหรับเครื่องบินได้รับการพัฒนา

3.4 ปรับปรุงปัจจัยการใช้โลหะของแม่พิมพ์ตีร้อน

วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการเพิ่มปัจจัยการใช้โลหะคือการใช้ความร้อนที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันต่ำและไม่เกิดออกซิเดชัน สำหรับโลหะผสมไททาเนียม การให้ความร้อนช่องว่างด้วยอากาศแห้งสามารถแก้ปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากการวิจัยที่เกี่ยวข้อง เมื่อให้ความร้อนในเตาไฟฟ้า ควรควบคุมอุณหภูมิที่ 950℃～980℃ นอกจากนี้ จากการทดสอบกับ BT20 และ OT4-1 (TC1) การให้ความร้อนกับตัวอย่างทั้งหมดและการตีขึ้นรูปแม่พิมพ์อย่างสม่ำเสมอ จะพบว่าพื้นผิวขนสัตว์ก่อนออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิต่ำของชิ้นงานเปล่าจะแสดงผลที่ราบรื่น ซึ่งนำไปสู่ สรุปได้ว่าชั้นออกไซด์และสถานะความอิ่มตัวของก๊าซมีอิทธิพลสำคัญต่อคุณสมบัติทางกล

สรุป

ในบริบทของการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง องค์กรส่วนใหญ่ได้เสร็จสิ้นการเปลี่ยนแปลงแล้ว และอุตสาหกรรมอลูมิเนียมในประเทศของฉันก็มีผลลัพธ์ที่ดีเช่นกัน ในกระบวนการของการพัฒนาเศรษฐกิจอย่างรวดเร็ว อุตสาหกรรมโลหะผสมไทเทเนียมยังคงพัฒนาไปในทิศทางของพลังงานหมุนเวียน ทำให้สามารถใช้ชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพในด้านต่างๆ มากขึ้น วางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการพัฒนาการอนุรักษ์พลังงานและการลดการปล่อยมลพิษ

ลิงค์บทความนี้： การตัดเฉือนชิ้นส่วนเครื่องบินโลหะผสมไททาเนียมอย่างมีประสิทธิภาพ

คำสั่งพิมพ์ซ้ำ: หากไม่มีคำแนะนำพิเศษ บทความทั้งหมดในเว็บไซต์นี้เป็นต้นฉบับ โปรดระบุแหล่งที่มาของการพิมพ์ซ้ำ:https://www.cncmachiningptj.com/ ขอบคุณ!

PTJ® นำเสนอ Custom Precision . อย่างเต็มรูปแบบ เครื่องจักรกลซีเอ็นซีประเทศจีน บริการ ISO 9001:2015 & AS-9100 ได้รับการรับรอง บริการเครื่องจักรกลซีเอ็นซีความแม่นยำอย่างรวดเร็ว 3, 4 และ 5 แกนรวมถึงการกัด การกลึงตามข้อกำหนดของลูกค้า ความสามารถของชิ้นส่วนกลึงโลหะและพลาสติกที่มีความทนทาน +/- 0.005 มม. บริการรอง ได้แก่ CNC และการเจียรทั่วไป การเจาะหล่อตาย,แผ่นโลหะ และ การกระแทกให้ต้นแบบ ดำเนินการผลิตเต็มรูปแบบ การสนับสนุนทางเทคนิค และการตรวจสอบเต็มรูปแบบ ให้บริการ ยานยนต์, การบินและอวกาศ, แม่พิมพ์และฟิกซ์เจอร์, ไฟ LED,ทางการแพทย์,จักรยาน และผู้บริโภค อิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรม ส่งมอบตรงเวลา บอกเราสักเล็กน้อยเกี่ยวกับงบประมาณของโครงการและเวลาการส่งมอบที่คาดหวัง เราจะวางกลยุทธ์กับคุณเพื่อให้บริการที่คุ้มค่าที่สุดเพื่อช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมาย ยินดีต้อนรับที่จะติดต่อเรา ( sales@pintejin.com ) โดยตรงสำหรับโครงการใหม่ของคุณ