Kemisk formalingsproces af titanlegeringer

Titaniumlegering er svær at bearbejde. Traditionel mekanisk bearbejdning har tendens til at forårsage spændingsdeformation og overfladeskader, hvilket gør det svært at tilpasse sig fremstillingen af ​​komplekse og præcise dele. Kemisk fræseproces er afhængig af kemisk korrosion for at opnå præcis materialefjernelse. Det har betydelige fordele ved bearbejdning af komplekse-formede dele og letvægtsfremstilling. Det er en af ​​nøglemetoderne til præcisionsbearbejdning aftitanlegeringer.

 

 

 

Kemisk formaling af titanlegeringer fjerner materialer i forudindstillede områder til dannelse gennem den selektive reaktion mellem korrosiv opløsning og matrix. Kernen er"ætsning-opløsende-passivering"-cyklus: flussyre opløser overfladeoxidfilmen og blotlægger den friske matrix. Salpetersyre danner en tæt passiveringsfilm for at hæmme over-korrosion og brintskørhed. De to arbejder sammen for præcist at kontrollere korrosionshastigheden.

Strukturen af ​​titanlegering påvirker korrosionsadfærden mikroskopisk. For eksempel danner + type titanlegering (Gr5) et mikro-batteri med fase som katode og fase som anode, og fasen opløses fortrinsvis. Derfor er det nødvendigt at justere processen i henhold til legeringens metallurgiske tilstand og faseforhold for at sikre ensartet bearbejdning.

 

 

(I) Forbehandling

Kernen skal opnå en ren og ensartet overflade for at sikre vedhæftningen af ​​den beskyttende belægning:

Affedtning fjerner overfladeoliepletter for at forhindre ujævn lokal korrosion.

Afkalkning forbedrer bindingskraften mellem belægningen og matrixen.

Udglødning eliminerer den indre spænding forårsaget af arbejdshærdning for at undgå for store forskelle i korrosionshastigheden.

 

(II) Belægning Beskyttende belægning og mønsterskrift

En aftagelig beskyttende belægning påføres på overfladen af ​​emnet og hærdes for at danne en film. Belægningen i det område, der skal behandles, skrælles af gennem mønsterridsning eller lysfølsom teknologi for at opnå præcis definition af korrosionsområdet. Automatiseret belægning og laserskrift kan forbedre belægningens ensartethed og skriftnøjagtighed.

 

(III) Kemisk formaling

Emnet hænges og nedsænkes i blandet syreformalingsopløsning af HF-HNO₃-typen. Kvantitativ materialefjernelse opnås ved at kontrollere koncentration, temperatur, omrøringshastighed og korrosionstid.

Tilsætningsstoffer såsom natriumdodecylsulfat (for at forhindre korrosionsriller og krusninger), urinstof og ethylenglycol-n-butylether tilsættes. Procesparametre er strengt kontrolleret for at forhindre syrefordampning og belægningsfejl.

 

(IV) Efter-behandling og kvalitetsinspektion

Efter korrosion skal vi vaske emnet med vand for at fjerne resterende syre og pille belægningen af. Derefter udføres dimensionsinspektion, overfladeruhedstestning og analyse af brintindholdet i rækkefølge. Sekundær fræsning eller mekanisk vibrationsbehandling udføres på kantspændingskoncentrationsproblemet for at balancere præcision og strukturel pålidelighed.

 

Billedkilde: IQS Directory

 

 

(I) Materiel tilstands afgørende rolle

Forskellige typer titanlegeringer har forskellige fasesammensætninger og korrosionsaktiviteter. Generelt gælder det, at jo højere faseindholdet er, jo hurtigere er korrosionshastigheden. Overfladen af ​​smedede eller valsede emner er tæt, hvilket resulterer i lavere ruhed efter fræsning. Støbte emner kræver adaptiv justering af korrosionsparametre. Udviklingen af ​​nye titanlegeringer skal samtidig optimere formalingsopløsningens formel og procesparametre for at tilpasse sig deres særlige kemiske aktivitet.

 

(II) Kernepåvirkning af fræseopløsningens ydeevne

HF dominerer korrosionshastigheden, og HNO3 styrer overfladeruheden. Et volumenforhold på 2:1~3:1 mellem de to kan balancere korrosionshastigheden og overfladekvaliteten. Vi kan også justere forholdet efter behov. Under behandlingen vil koncentrationen af ​​titaniumioner i opløsningen stige, så det er nødvendigt at genopfylde eller udskifte opløsningen for at opretholde ydeevnen og sikre formalingskonsistens.

 

(III) Garantirolle for udstyrets ydeevne

Specialiseret fræseudstyr skal have præcis temperaturkontrol, effektiv omrøring og korrosionsbestandig -struktur. Udstyr til bearbejdning af store dele er udstyret med fleksible ophængningsanordninger. Intelligent udstyr overvåger procesparametre i realtid gennem sensorer og justerer automatisk for at reducere manuel indgriben og menneskelige fejl, hvilket forbedrer bearbejdningspræcision og effektivitet.

 

 

Det centrale anvendelsesområde for titanlegering kemisk fræsning er rumfart. Det kan realisere letvægtsbearbejdning af store tynde-væggede dele såsom flyvinger og flykroppepaneler. Det kan også reducere vægten og forbedre effektiviteten og samtidig sikre strukturel styrke.

Den er også velegnet til bearbejdning af komplekse dele som f.eks. aero-motorhuse og -blade, der opfylder præcisionskravene til høje-temperaturer og høje-arbejdsforhold.

 

Denne proces kan også anvendes til fremstilling af porøse dele af titanlegering og mikromekaniske produkter, såvel som reparation af overfladefejl af smedegods og støbegods.

 

Ruihang Group – en specialist i titanium- og titanlegeringsprodukter, leverer tilpassede høj-præcisions-emner i henhold til dine krav. For spørgsmål om samarbejde, kontakt os via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

 

Reference

IQS Directory. (nd). Kemisk formaling: Typer, anvendelser og produkter. IQS Directory.https://www.iqsdirectory.com/articles/metal-etching/chemical-milling.html