टाइटेनियम मिश्र धातु मशीनिंग की सतह नियंत्रण और प्रसंस्करण विधि पर अध्ययन
इस पेपर में, मशीनिंग प्रक्रिया में टाइटेनियम मिश्र धातु के सामान्य सतह दोषों के कारणों का विश्लेषण किया गया है, इसके काटने के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले प्रमुख भौतिक कारकों पर व्यवस्थित रूप से चर्चा की गई है, और टाइटेनियम मिश्र धातु की उच्च और उच्च स्थिरता मशीनिंग प्रक्रियाओं को तैयार करने के लिए संदर्भ प्रदान करने के उद्देश्य से टर्निंग, ड्रिलिंग, टैपिंग और अन्य मशीनिंग प्रक्रियाओं के अनुकूलन उपायों को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है।
I. टाइटेनियम मिश्र धातुओं के अचार बनाने और सतह के उपचार में विशिष्ट दोषों का विश्लेषण
टाइटेनियम मिश्र धातु अचार बनाने और सतह उपचार प्रक्रियाओं में, सामान्य दोष और उनकी पीढ़ी के तंत्र इस प्रकार हैं:
1. अत्यधिक संक्षारण
अचार बनाने के बाद, सतह पर गड्ढे, असमानता या दाने की सीमाएँ उजागर हो जाती हैं। मुख्य कारणों में शामिल हैं: हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड (एचएफ) और नाइट्रिक एसिड (एचएनओ) के अनुपात का असंतुलन3) अचार के घोल में, विशेष रूप से एचएफ की उच्च सांद्रता या एचएनओ की अपर्याप्त ऑक्सीकरण क्षमता3; और लंबे समय तक अचार बनाने का समय। प्रक्रिया नियंत्रण के मुख्य बिंदु इस प्रकार हैं: अचार बनाने के घोल के अनुपात को सख्ती से नियंत्रित करें, और काम के दौरान मोटाई और समय के अनुसार "(1 ~ 4) मिनट/मिमी" की दर के अनुसार नियमित रूप से सतह की स्थिति का निरीक्षण करें।
2. लटकती हुई राख
अचार बनाने के बाद सतह से जुड़े भूरे रंग के ऑक्साइड के अवशेष को संदर्भित करता है। इसका कारण यह है कि प्रतिक्रिया से उत्पन्न अनुलग्नक समय पर मैट्रिक्स से अलग होने में विफल हो जाते हैं, या अनुवर्ती कुल्ला पूरी तरह से नहीं होता है। सुधार उपायों में शामिल हैं: बहा को बढ़ावा देने के लिए अचार बनाने के दौरान वर्कपीस को हिलाना; अचार बनाने के बाद, सतह साफ है यह सुनिश्चित करने के लिए संपीड़ित हवा और विआयनीकृत पानी के साथ मिश्रित उच्च गति वाले जल प्रवाह का उपयोग मजबूत धुलाई के लिए किया जाता है।
3. स्केल नहीं हटाया गया
इससे पता चलता है कि स्थानीय मूल ऑक्साइड परत बनी हुई है। इस दोष के कई कारण हैं, जिनमें शामिल हो सकते हैं: पूर्व-उपचार के दौरान अशुद्ध तेल निकालना, पिघला हुआ नमक (क्षार उबालना) उपचार के लिए अपर्याप्त समय, अचार बनाने के घोल की गतिविधि में कमी या कम तापमान। जाँच करते समय, इसे "पूर्व{2}}उपचार → पिघला हुआ नमक उपचार → अचार बनाना" के क्रम में आइटम दर आइटम सत्यापित किया जाना चाहिए, और यदि आवश्यक हो, तो सैंडब्लास्टिंग प्रक्रिया को सहायक पूर्वउपचार के रूप में जोड़ा जा सकता है।
4. धारीदार पाइबाल्ड
असमान स्ट्रीमलाइन या ब्लॉक रंग अंतर, आमतौर पर खराब प्रतिक्रिया एकरूपता के कारण। अचार के घोल में काम के टुकड़े की सापेक्ष गति को मजबूत करके, और उचित अचार बनाने के तापमान (जैसे कि कमरे के तापमान की सीमा तक गिरना) को मजबूत करके इसे बेहतर बनाया जा सकता है।
5. विलंबित पाईबाल्ड (उम्र बढ़ने वाली पाईबाल्ड)
कार्य के एक भाग को अचार बनाने के निरीक्षण के दौरान कुछ समय के लिए संग्रहीत किया गया, सतह पर नए धब्बे दिखाई दिए। यह घटना अवशिष्ट अम्लीय माध्यम, संक्षारकता और कार्य के अवशिष्ट तनाव के सहक्रियात्मक प्रभाव से संबंधित हो सकती है। सूक्ष्म आकारिकी पारंपरिक संक्षारण से भिन्न है, और आमतौर पर सेवा प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करती है। इसे अल्पावधि अचार द्वारा फिर से हटाया जा सकता है, लेकिन तनावग्रस्त भागों के लिए माध्यमिक अचार बनाने के बाद वैक्यूम डिहाइड्रोजनेशन उपचार को मजबूत किया जाना चाहिए।
द्वितीय. टाइटेनियम मिश्र धातुओं की मशीनीकरण को प्रभावित करने वाले भौतिक कारक
टाइटेनियम मिश्र धातु की मशीनिंग की कठिनाई उनके अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुणों से उत्पन्न होती है:
· कम तापीय चालकता: तापीय चालकता स्टील की लगभग 1/3 होती है, और काटने वाली गर्मी टूल टिप पर केंद्रित होती है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान में वृद्धि होती है (प्रयोगों से पता चलता है कि टूल टिप का तापमान स्टील काटने के तापमान से 2 से 3 गुना तक पहुंच सकता है), उपकरण के घिसाव में तेजी आती है।
· कम लोचदार मापांक: प्रसंस्करण के दौरान संसाधित सतह में बड़ी मात्रा में रिबाउंड होता है, विशेष रूप से पतली दीवार वाले भागों के लिए, जो फ्लैंक और वर्कपीस के बीच संबंध को बढ़ाता है, और घर्षण घिसाव और किनारे के टूटने का कारण बनना आसान होता है।
· उच्च रासायनिक गतिविधि: उच्च तापमान पर O, H, N और अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करके एक कठोर ऑक्सीजन युक्त परत बनाना बहुत आसान है, जिसमें महत्वपूर्ण प्लास्टिसिटी होती है और उपकरण क्षति बढ़ जाती है।
· संगठनात्मक गुण: एनील्ड अवस्था में, - प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातुओं की मशीनीकरण क्षमता; + प्रकार का अनुसरण किया गया; बीटा-प्रकार की मिश्रधातुओं में उच्च शक्ति और अच्छी कठोरता होती है, लेकिन उनकी मशीनेबिलिटी सबसे खराब होती है। उपरोक्त विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, उपकरण सामग्री चयन, काटने के मापदंडों और शीतलन से व्यवस्थित उपाय करना आवश्यक है।
तृतीय. टाइटेनियम मिश्र धातु की विशिष्ट मशीनिंग प्रौद्योगिकी के मुख्य बिंदु
1. घूमना और उबाऊ होना
· टर्निंग: मुख्य चुनौतियाँ उच्च तापमान, उपकरण घिसाव और स्प्रिंगबैक हैं। सीमेंटेड कार्बाइड (जैसे YG) उपकरणों का उपयोग करने के लिए रफ मशीनिंग और निरंतर कटाई की सिफारिश की जाती है; मोड़ने या काटने के लिए उच्च गति वाले स्टील उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए। मुख्य सिद्धांत कटौती की रुकावटों से बचने के लिए निरंतर फ़ीड को मजबूर करना है। शीतलक के लिए 5% सोडियम नाइट्रेट जलीय घोल या 1/20 घुलनशील तेल इमल्शन का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
· बोरिंग: यह फिनिशिंग की श्रेणी में आता है। विरूपण को रोकने और जलने से बचाने के लिए पर्याप्त शीतलन सुनिश्चित करने के लिए पतली दीवार वाले हिस्सों की क्लैंपिंग कठोरता पर ध्यान देना आवश्यक है।
2. ड्रिलिंग
कठिनाई चिप वाइंडिंग और गर्मी अपव्यय की कठिनाई में निहित है। प्रक्रिया की आवश्यकताएँ: छोटी धार वाली, तेज़ बिट का उपयोग करें, कम गति, फ़ोर्स्ड फ़ीड लागू करें, और पूरी प्रक्रिया के दौरान पूर्ण आंतरिक शीतलन प्रदान करें। ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान निष्क्रिय रहना सख्त मना है, और गहरे छेद की ड्रिलिंग के लिए कटर को हटा देना चाहिए और चिप्स को नियमित रूप से हटा देना चाहिए। छेद के माध्यम से ड्रिलिंग करते समय, प्रवेश से पहले साफ करने के लिए कटर को वापस ले लिया जाना चाहिए, और अंतिम चरण छेद की दीवार को चिकना करने के लिए मजबूर फ़ीड का उपयोग करना है।
3. टैपिंग
यह कठिन प्रक्रियाओं में से एक है, और खराब चिप हटाने और सामग्री सिकुड़न के कारण नल को तोड़ना आसान है। तकनीकी प्रतिउपाय: गहरे अंध छिद्रों के प्रसंस्करण को प्राथमिकता दें; नल की संरचना में सुधार करें (जैसे कि पीछे के किनारे को पीसना और अक्षीय चिप डिस्चार्ज ग्रूव को खोलना); काटने के लिए ऑक्सीडाइज्ड, नाइट्राइडेड या क्रोम प्लेटेड नल का उपयोग करें। टैप करते समय विशेष कटिंग पेस्ट या अत्यधिक दबाव काटने वाले तेल का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।
4. काटने का कार्य
मोटे दांतों (पिच 4.2 ~ 8.5 मिमी बार के लिए उपयुक्त है) के साथ उच्च गति हैकसॉ ब्लेड का उपयोग किया जाता है, और बैंड आरी द्वारा काटने पर 2.5 ~ 25.4 मिमी के बीच वर्कपीस की मोटाई के अनुसार पिच का चयन किया जाता है (मोटी सामग्री के लिए बड़ी पिच का चयन किया जाता है)। प्रसंस्करण के दौरान जबरन फ़ीड और निरंतर शीतलन की आवश्यकता होती है, और कम बेल्ट गति का उपयोग किया जाता है।
5. विद्युत निर्वहन मशीनिंग (ईडीएम)
टूल इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के बीच डिस्चार्ज गैप को बनाए रखने की आवश्यकता है (फिनिश मशीनिंग के लिए 0.005-0.05 मिमी, रफ मशीनिंग के लिए 0.1-0.4 मिमी)। तांबे या जस्ता को इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में अनुशंसित किया जाता है, और स्लैग को हटाने के लिए प्रसंस्करण तरल पदार्थ को अच्छी तरह से प्रसारित करने की आवश्यकता होती है।
चतुर्थ. निष्कर्ष
टाइटेनियम मिश्र धातु की मशीनिंग सामग्री विशेषताओं, उपकरण चयन, पैरामीटर सेटिंग और शीतलन स्थितियों के युग्मन से प्रभावित होती है। वास्तविक उत्पादन में, विशिष्ट मिश्र धातु संख्या, भाग संरचना और परिशुद्धता आवश्यकताओं के अनुसार प्रत्येक प्रक्रिया के मापदंडों को अनुकूलित करना और पूर्व-उपचार और अचार बनाने की प्रक्रिया की खिड़कियों को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है, ताकि दोषों से प्रभावी ढंग से बचा जा सके और कुशल और सटीक मशीनिंग प्राप्त की जा सके।
