Nel 21° secolo, con il rapido sviluppo industriale, l'industria aerospaziale del mio paese ha raggiunto uno sviluppo senza precedenti. Le attività aerospaziali di alto livello stanno diventando sempre più frequenti. Queste attività non riguardano solo la scienza e la tecnologia, ma hanno anche un profondo impatto sulla politica, sull’economia, sull’esercito e persino sulla vita umana. Le grandi conquiste dell’industria aerospaziale sono inseparabili dal progresso della tecnologia dei materiali aeronautici. Le leghe di titanio hanno una posizione insostituibile nel campo aeronautico grazie alla loro elevata resistenza e leggerezza.
Al fine di migliorare la resistenza al taglio e alla trazione degli elementi di fissaggio in lega di titanio, gli elementi di fissaggio in lega di titanio devono essere sottoposti a trattamento termico di invecchiamento in soluzione solida. Questo metodo di trattamento può aumentare la resistenza al taglio degli elementi di fissaggio fino a 660 MPa, mentre la resistenza alla trazione può raggiungere 1100 MPa. Gli elementi di fissaggio in leghe di titanio devono essere ispezionati in dettaglio. Oltre ad osservare se vi sono danni all'aspetto, devono anche essere sottoposti a proprietà meccaniche e metallurgiche
Nel 21° secolo, con il rapido sviluppo industriale, l'industria aerospaziale del mio paese ha raggiunto uno sviluppo senza precedenti. Le attività aerospaziali sempre più frequenti hanno guidato lo sviluppo della scienza aerospaziale e accelerato la ricerca e lo sviluppo di materiali aerospaziali. Le leghe di titanio hanno gradualmente occupato la posizione dominante tra i materiali aerospaziali grazie alla loro eccellente resistenza elevata e al rapporto peso ridotto. Ciò ha comportato enormi cambiamenti nell’economia, nell’esercito e nella vita quotidiana del mio paese.
Al fine di migliorare la resistenza al taglio e alla trazione degli elementi di fissaggio in lega di titanio, gli elementi di fissaggio in lega di titanio devono essere sottoposti a trattamento termico di invecchiamento in soluzione solida. Questo metodo di trattamento può aumentare la resistenza al taglio degli elementi di fissaggio fino a 660 MPa, mentre la resistenza alla trazione può raggiungere 1100 MPa. Gli elementi di fissaggio in lega di titanio devono essere rigorosamente ispezionati per quanto riguarda l'aspetto, le proprietà meccaniche e i processi metallurgici prima di lasciare la fabbrica. Gli elementi di fissaggio in lega di titanio hanno rigorosi standard di materiali e qualità, standard e requisiti prestazionali. Le condizioni tecniche di lavorazione degli elementi di fissaggio in lega di titanio devono essere conformi ai requisiti pertinenti stabiliti nello standard AMS4967 (filo, ricottura, forgiati e anelli, barre di lega di titanio trattabili termicamente). Questo standard prevede chiari requisiti standard e requisiti prestazionali in termini di tolleranza del materiale, dimensione, struttura metallografica, aspetto, controllo dei difetti e proprietà meccaniche.
Problemi nella lavorazione degli elementi di fissaggio in leghe di titanio
Problema di corrosione. È facile che si formi un certo spazio durante l'installazione degli elementi di fissaggio in lega di titanio, in modo che i rivestimenti superficiali fluiscano tra i colpi d'aria metallici, il che rende gli elementi di fissaggio vulnerabili agli indumenti durante il processo di produzione. Nel successivo processo di utilizzo, la tenuta della connessione verrà compromessa. La forte resistenza alla corrosione dei materiali in lega di titanio è dovuta principalmente al fatto che la lega di titanio è molto attiva e si ossida per formare una pellicola di ossido. Questo film di ossido è molto resistente alla corrosione e difficilmente reagisce con altri materiali, proteggendo l'interno dalla corrosione, migliorando così la resistenza alla corrosione dei materiali in titanio.
Problemi nella virata. I materiali in lega di titanio sono difficili da lavorare e hanno una scarsa conduttività termica. Il calore generato durante la lavorazione non si diffonderà attraverso i pezzi e la struttura della macchina utensile, ma si concentrerà nella zona di taglio. C'è una forte sensibilità all'intaglio, che può causare scheggiature e deformazioni; e l'ottenimento della lama genererà un calore ancora più elevato e ridurrà ulteriormente la durata dell'utensile. Anche l'elevata temperatura generata durante il processo di taglio farà sì che il pezzo continui a indurirsi. Questo fenomeno influenzerà l'integrità della superficie del titanio e potrebbe rendere imprecisa la precisione geometrica delle parti e ridurne seriamente la resistenza alla fatica. In generale, in condizioni di lavorazione ragionevoli, il processo di tornitura non è difficile. Se si tratta di produzione di massa, taglio continuo e taglio con una grande quantità di rimozione del metallo, è necessario utilizzare utensili in metallo duro; e durante la formazione del taglio o del taglio, lo strumento in acciaio deve essere ragionevolmente regolato e, quando necessario, vengono utilizzati strumenti in metallo-ceramica.
Problemi di precisione nella lavorazione di elementi di fissaggio in leghe di titanio. I requisiti di precisione per i macchinari saranno più elevati. Durante la produzione meccanica, poiché lo strumento è in uno stato di usura durante ogni processo di produzione ed è calibrato secondo il programma, la densità degli elementi di fissaggio in lega di titanio è maggiore e lo strumento si usura facilmente durante il processo di lavorazione. In stato di usura, l'utensile viene ancora lavorato secondo il programma, il che può facilmente influenzare la precisione dell'elemento di fissaggio durante la lavorazione.
Se la precisione dell'elemento di fissaggio non viene rigorosamente controllata entro l'intervallo di errore consentito durante la lavorazione, quando utilizzati, la lega di titanio e altri materiali non possono essere strettamente collegati, il che influirà sull'effetto dell'uso successivo. Pertanto, migliorare la precisione degli elementi di fissaggio in lega di titanio nella lavorazione meccanica è una sfida importante che deve essere risolta nel processo produttivo. Ad esempio, il prodotto del processo di fissaggio mostrato in figura è un prodotto realizzato in un laboratorio di produzione ad alta precisione e le prestazioni di connessione di questo prodotto sono migliori.
Suggerimenti sul processo per la lavorazione di elementi di fissaggio in lega di titanio
Utilizzare una lama con geometria ad angolo positivo per ridurre la forza di taglio, il calore di taglio e la deformazione del pezzo; mantenere il bordo della lama affilato, gli utensili smussati sono la causa dell'accumulo di calore e dell'usura e sono soggetti a guasti dell'utensile. Mantenere un avanzamento costante per evitare l'indurimento del pezzo. L'utensile deve essere sempre in avanzamento durante il processo di taglio. La profondità di taglio radiale ae dovrebbe essere pari al 30% del raggio durante la fresatura. Utilizzare fluido da taglio ad alta pressione e flusso elevato per garantire la stabilità termica del processo di lavorazione e prevenire la denaturazione della superficie e danni all'utensile dovuti alla temperatura eccessiva. Lavorare le leghe di titanio il più possibile allo stato più morbido, perché il materiale diventa più difficile da lavorare dopo l'indurimento e il trattamento termico aumenta la resistenza del materiale.
Utilizzare un raggio della punta dell'utensile ampio o uno smusso per tagliare e inserire la maggior parte possibile della lama nel taglio. Ciò può ridurre la forza di taglio e il calore in ciascun punto e prevenire rotture locali. Quando si fresano le leghe di titanio, la velocità di taglio ha il maggiore impatto sulla durata dell'utensile vc tra tutti i parametri di taglio, mentre la profondità di taglio radiale (profondità di fresatura) ae è la seconda.
Applicazione in aviazione
Gli elementi di fissaggio in lega di titanio sono ampiamente utilizzati nei settori del volo e della costruzione navale. Ad esempio, ogni dirigibile C919 consegnato nel mio paese richiede circa 200,000 bulloni in lega di titanio. Per consegnare 100 aerei sono necessari complessivamente 20 milioni di bulloni in titanio. Se si prevede che nel 2018 verranno spedite 150 gigantesche navi da trasporto ogni anno, la quantità totale di elementi di fissaggio in titanio necessari ogni anno raggiungerà i 30 milioni. Si può vedere che il titanio ha un potenziale di sviluppo straordinario e le prospettive sono sorprendentemente ottimistiche.
Per molto tempo in futuro, con il rapido progresso dell'industria aeronautica del mio paese, la domanda di bulloni aumenterà chiaramente. il mio paese ha compiuto progressi significativi nella produzione di aerei di grandi dimensioni. Sebbene manchi ancora un po’ di tempo prima del primo volo nel 2014, nel dialogo di fine 2010 è stato definito il piano d’azione per lo sviluppo di 100 aerei. A giudicare dall’importo totale di questi ordini, la domanda di elementi di fissaggio in titanio è molto enorme e le prospettive di mercato sono molto ampie.
Per garantire la sicurezza e la robustezza del dispositivo di volo, i requisiti per i bulloni in lega di titanio sono molto severi. Soprattutto dopo la messa in funzione degli aerei commerciali, generalmente devono lavorare a lungo per 20-30 ore e volare più di dieci ore al giorno, quindi la necessità di turbolenze è in realtà maggiore rispetto al volo normale. Sebbene i bulloni in lega di titanio non possano soddisfare questi elevati requisiti, possono anche ridurre completamente il peso dell'aereo, migliorando così le prestazioni dell'aereo, riducendo la perdita di utilizzo e, soprattutto, riducendo il consumo di carburante.
