티타늄 합금은 비강도가 높고 내열성, 내식성이 뛰어나 항공 유압 시스템에 널리 사용됩니다. 그러나 이 재료는 열전도율이 낮고 화학적 활성이 강하며 변형 계수가 작아서 티타늄 합금 파이프 조인트용 나사 가공이 매우 어렵습니다. 이 문서는 티타늄 합금의 재료 및 가공 특성을 기반으로 나사 가공의 어려움을 분석하고, 올바른 나사 선삭 공구 선택의 핵심 사항을 명확히 하며, 절삭 매개변수, 공구 구조, 냉각 및 윤활, 공구 및 고정 장치 차원에서 공정을 최적화하여 고정밀 티타늄 합금 나사 가공을 위한 참조 솔루션을 제공합니다-.
티타늄 합금의 가공 특성 분석
티타늄 합금에는 주로 -유형(TA), -유형(TB) 및 + -유형(TC)의 세 가지 유형이 있습니다. 그 중 TC형 듀플렉스 합금은 가장 널리 사용되며 항공우주산업의 중요한 원료이다. 처리 특성은 주로 다음과 같이 나타납니다.
1. 낮은 열전도율 : 열 방출이 좋지 않아 가공 중에 고온이 발생하여 공작물 반동이 커지고 변형이 뚜렷해집니다.
2. 작은 변형 계수: 절삭 중 칩과 공구 사이의 접촉 길이가 짧고 절삭력이 절삭날에 집중되어 공구 마모가 악화됩니다.
3. 높은 화학적 활성: 고온에서는 산소, 질소 및 공구 재료와 반응하여 접착력을 생성하여 "물림" 현상을 일으키는 경향이 있습니다.
4. 고강도 및 우수한 인성 : 절삭 저항이 크고 공구 강성 및 내마모성에 대한 요구 사항이 높습니다.
이러한 특성으로 인해 티타늄 합금 나사 가공은 태핑 토크가 크고 탭이 쉽게 파손되며 나사 정밀도 제어가 어려운 등의 중요한 문제에 직면하게 됩니다.
나사 절삭 공구의 선택 및 설계
티타늄 합금 태핑이 어려운 경우 톱니 모양 탭을 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 유형의 탭은 치아 하나를 하나씩 제거하여 치아가 교대로 배열되도록 합니다. 절단 중에는 한쪽 면만 접촉하므로 마찰 토크를 효과적으로 줄이고 탭이 걸리거나 손상되는 것을 방지합니다. 톱니 모양 탭의 절단 두께가 두 배로 늘어나 냉간 경화층의 깊이를 초과할 수 있습니다. 단날의 절삭력은 높아지지만 칩 제거가 원활해지고 마찰과 접착력이 감소하여 탭의 내구성과 나사산의 정밀도가 향상됩니다. 설계할 때 톱니 가장자리에 힘을 균등하게 분배하려면 노치 수가 홀수인지 확인하는 것이 중요합니다.
재료 선택 측면에서 고속 강철 탭을 사용하는 것이-권장됩니다. 인성이 높고 변형에 대한 저항성이 우수하며 내마모성이 우수합니다. 먼저 고속 강철 탭을 사용한 사전 탭핑-을 수행한 후 초경 탭을 사용한 수정 작업을 수행할 수 있습니다. 앞으로는 공구 소재의 개발이 진행됨에 따라 티타늄 합금에 특화된 탭이 더욱 많이 나올 것으로 예상됩니다.
스레드 처리 기술의 최적화 방안
1. 바닥 구멍 직경의 합리적인 증가
나사 바닥 구멍의 직경을 적절하게 늘리면 절삭 저항과 절삭 열을 줄일 수 있습니다. 증가량은 실 접촉률 및 실 수 요구 사항을 토대로 종합적으로 고려되어야 합니다. 특히 티타늄 합금 태핑의 경우 톱니 높이를 약간 줄이고 나사산 내경을 늘리면 접촉률이 약간 감소하지만 나사산 연결 길이를 늘려 신뢰성을 보장할 수 있습니다.
2. 절삭 속도 및 공구 형상 매개변수 제어
티타늄 합금 나사 가공에는 저속 절삭이-적용되어야 합니다. 권장 절단 속도는 200-300 mm/min으로 제어됩니다. 속도가 너무 작으면 차갑고 단단한 층이 생성되기 쉽고, 속도가 너무 크면 온도 상승과 공구 마모가 악화됩니다. 공구 형상 매개변수 측면에서: 절삭날의 강도를 향상하려면 적절한 경사각을 선택하십시오. 칩 제거를 용이하게 하려면 더 큰 여유각을 사용하십시오. 깊은 구멍 태핑의 경우 칩 보유 홈 수를 줄여 칩 보유 공간을 늘리고 칩 제거 능력을 향상시킬 수 있습니다.
3. 탭 척 및 절삭유 최적화
기계 태핑에는 전용 탭 척을 장착하고 렌치로 작동해야 합니다. 티타늄 합금 나사산의 테일 핀은 표준 길이보다 약간 길어야 합니다. 탭이 바닥에 닿았을 때 탭이 부서지는 것을 방지하기 위해 후퇴 홈을 설정하는 것이 좋습니다.
냉각수 윤활이 중요합니다. 활성도가 높고 윤활 성능이 좋은 냉각수를 선택하고 탭을 직접 냉각하여 고온에서 접착이 발생하는 것을 방지합니다. 절삭유는 유산, 황화유, 등유를 적절한 비율로 혼합하여 사용하거나 F43 절삭유를 사용하는 것이 좋습니다. 탭 뒷면에도 쿨런트 홈을 열어 쿨런트가 절삭 부위까지 원활하게 도달하도록 할 수 있습니다.
나사산 조인트의 고정밀 가공-티타늄 합금 파이프톱니 모양 탭, 고속 강철 탭과 같은 적절한 절삭 공구를 선택해야 할 뿐만 아니라 바닥 구멍 직경, 절삭 속도, 공구 형상 매개변수, 냉각 윤활, 탭 척과 같은 공정 매개변수를 최적화해야 합니다. 이는 열전도율이 낮고 화학적 활성이 높은 등 티타늄 합금의 약점을 효과적으로 방지하고 스레드의 가공 정확도와 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 재료 과학 및 가공 기술의 발전으로 티타늄 합금 스레드 가공 기술이 더욱 향상되어 항공 유압 시스템의 고신뢰성 제조를 지원하게 될 것입니다.-
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd.. 가공을 전문으로 하는티타늄 합금 파이프. 상담을 환영합니다.