Métodos de sujeción y corte de aleaciones de titanio

La aleación de titanio, como nuevo material estructural que ha surgido en los últimos años, ha brillado con luz propia en diversos campos como el aeroespacial, la construcción naval y la sanidad debido a su baja densidad, alta resistencia específica, pequeño coeficiente de expansión térmica y excelentes propiedades mecánicas a alta temperatura y resistencia a la corrosión. Sin embargo, el alto coeficiente de fricción de la aleación de titanio, su susceptibilidad a la oxidación y su tendencia a incendiarse durante la fricción a alta temperatura y alta velocidad plantean importantes retos para su procesamiento. Cómo mejorar el rendimiento de corte de los componentes de aleación de titanio y garantizar que las piezas cumplan los requisitos técnicos previstos se ha convertido en un problema técnico clave que hay que superar en el proceso de aplicación de la aleación de titanio.

I. Principales problemas en el proceso de sujeción y corte de aleaciones de titanio

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1. Alta temperatura de corte: El calor de corte generado durante el procesamiento de la aleación de titanio es difícil de disipar eficazmente, lo que da lugar a temperaturas de corte persistentemente elevadas.
2. Pegado severo de herramientas: La fuerza de adherencia entre la aleación de titanio y la herramienta de corte es elevada, lo que puede provocar fácilmente que la herramienta se atasque, afectando a la eficacia del procesamiento y a la calidad de la pieza.
3. Alto par de corte: La alta resistencia de la aleación de titanio aumenta el par necesario durante el proceso de corte, lo que supone mayores exigencias para la máquina herramienta y la herramienta de corte.
4. Bajo módulo elástico y alta relación rendimiento/resistencia a la tracción: La aleación de titanio presenta una importante deformación elástica durante el procesamiento, lo que la hace propensa al springback, y su relación entre el límite elástico y la resistencia a la tracción es elevada, lo que dificulta el procesamiento.
5. Alto esfuerzo de compresión en el filo de corte: Durante el procesamiento de la aleación de titanio, el filo de corte de la herramienta está sometido a una gran tensión de compresión, lo que puede provocar fácilmente el desgaste y la rotura de la herramienta.

II. Estrategias de mejora y planes de aplicación

En respuesta a las cuestiones anteriores, proponemos las siguientes estrategias de mejora:

1. Selección óptima de los materiales de las herramientas de corte:
   • Seleccione materiales de herramientas de corte con alta resistencia y buena resistencia al desgaste, como herramientas de corte de carburo cementado o cerámica, para mejorar la durabilidad de la herramienta y el rendimiento de corte.
2. Mejora de los parámetros geométricos de la broca:
   • Adopte brocas helicoidales con mayor anchura de filo, diámetro de alma y ángulo de filo de cincel para mejorar las condiciones de corte, reducir la fuerza de corte y la temperatura de corte.
3. Ajuste adecuado del diámetro del orificio inferior de la rosca:
   • Al procesar el orificio inferior de la rosca, el diámetro de la broca puede aumentarse adecuadamente para reducir la resistencia al corte y mejorar la eficacia del procesamiento.
4. Adopción de grifos de estructura especial:
   • Seleccione machos con estructuras especiales, como machos con estrías en espiral o machos recubiertos, para mejorar la evacuación de virutas y las condiciones de lubricación durante el roscado.
5. Control razonable de la velocidad de enhebrado:
   • En función de las características y los requisitos de procesamiento de la aleación de titanio, seleccione razonablemente la velocidad de roscado para evitar el sobrecalentamiento y la adherencia de la herramienta.
6. Selección científica de los fluidos de corte:
   • Elija fluidos de corte con buenas propiedades de refrigeración, lubricación y prevención de la oxidación para reducir eficazmente la temperatura de corte, reducir el desgaste de la herramienta y mejorar la calidad y la eficacia del procesamiento.