Проблемы и решения при шлифовании титановых сплавов

Титановые сплавы грубо делятся на три категории: титановый сплав, титановый сплав и + титановый сплав. Наиболее широко используемая спецификация титанового сплава — TC4 (Ti-6AI-4V), который представляет собой титановый сплав с + фазовой структурой. Титановые сплавы обладают характеристиками высокой прочности, хорошей термической стабильности, высокой высокотемпературной прочности, высокой химической активности и низкой теплопроводности. Чем выше температура, тем выше твердость. Титановый сплав — один из самых сложных для обработки материалов. Для шлифования титановых сплавов обычно используется размер частиц 36#-80#, который очень трудно полировать и имеет плохую производительность шлифования.

1. Проблемы при шлифовании
1>Проблема сцепления шлифовального круга серьезная
В процессе шлифования титановый сплав на поверхности отслаивается и прилипает к шлифовальному кругу, а связующая поверхность отслаивается вместе с абразивными зернами на шлифовальном круге при последующей шлифовке, что сильно повреждает шлифовальный круг.
2>Заготовка подвержена ожогам, деформации и трещинам.
Из-за особенностей титанового сплава, чем выше температура, тем выше твердость, тем больше требуется усилия шлифования, тем выше генерируемая температура, а тепло, передаваемое заготовке, трудно отводить, а перегрев повреждает титановый сплав, что легко может привести к возгоранию, деформации и даже растрескиванию заготовки.

2. Подходящие абразивы
Так как титановый сплав является цветным металлом, он больше подходит для шлифования карбидом кремния (SiC) или зеленым карбидом кремния (GreenSiC), или сверхтвердыми алмазными абразивами (Diamond). Зеленый карбид кремния и шлифовальные круги из карбида кремния имеют меньшую адгезию, и меньше прижогов и трещин. Поэтому обычно используются шлифовальные круги из зеленого карбида кремния.

3. Решение проблемы шлифования
Причина, по которой шлифовальный круг склонен к склеиванию во время процесса шлифования титанового сплава, а заготовка склонна к обгоранию, деформации и растрескиванию, заключается в высокой температуре шлифования. Высокая температура шлифования вызовет сильную пластическую деформацию, которая повредит поверхность заготовки, а абразив и металл создадут эффект склеивания посредством физической или химической адсорбции. Наиболее фундаментальным решением является решение проблемы рассеивания тепла. Общепринятая практика заключается в эффективном улучшении коэффициента шлифования и достижении большего съема с минимально возможными потерями шлифовального круга.

Традиционная практика: замедление скорости вращения шлифовального круга снизит температуру шлифования, и будет достигнут лучший эффект шлифования, чем при высокоскоростном вращении; однако в этом случае из-за медленной скорости будет ускорен расход шлифовального круга, чем больше время и частота правки, тем ниже будет производительность обработки, что также скажется на ее себестоимости, а также окажет определенное влияние на точность плоскости/размерность заготовки; поэтому это не лучший способ.

Идеальная практика: достичь хорошего эффекта рассеивания тепла при условии постоянной скорости. Шлифуйте на самой высокой скорости, допускаемой шлифовальным кругом или шлифовальной машиной, и используйте шлифовальный круг или шлифовальную жидкость или условия обработки для достижения лучшего эффекта рассеивания тепла, и старайтесь не терять скорость вращения шлифовального круга, чтобы избежать траты стоимости шлифовального круга. Поэтому появилась шлифовальная жидкость из титанового сплава. Требования к шлифовальной жидкости из титанового сплава, в дополнение к охлаждению и промывке, более важны для ингибирования адгезии и химической реакции титановых и абразивных частиц. Рекомендуется использовать водорастворимую шлифовальную жидкость, содержащую различные противозадирные добавки.

Шлифовальная жидкость из титанового сплава обладает превосходной биологической стабильностью и антикоррозионными свойствами. Максимальный срок службы может превышать два года; она обладает хорошими антикоррозионными свойствами и снижает расход смазочно-охлаждающей жидкости. В то же время шлифовальная жидкость из титанового сплава не содержит вредных веществ, таких как хлор, нитрит, фенол и т. д. Это экологически чистая шлифовальная жидкость, которая не раздражает кожу и защищает здоровье оператора. Если вы хотите использовать существующий шлифовальный круг для повышения эффективности, вы можете попробовать уменьшить скорость шлифовального круга, чтобы увидеть, достигается ли эффект. Если это так, это доказывает, что проблема вызвана температурой шлифования. Вы можете начать с этого условия и посмотреть, как следует устанавливать другие условия.

В общем случае следует использовать теплоотвод шлифовального круга, а также координацию между другими методами теплоотвода, например, правильно ли подобран смазочно-охлаждающий раствор; пусть он обеспечивает лучший теплоотвод.