Pembahasan dan Penerapan Produksi dan Pengolahan Tempa Paduan Titanium Penerbangan
Memasuki abad ke-21, dirgantara telah menunjukkan prospek perkembangan yang lebih luas. Aktivitas dirgantara tingkat tinggi atau ultra-tinggi akan semakin sering terjadi, dan perannya akan jauh melampaui bidang ilmu pengetahuan dan teknologi itu sendiri, serta akan berdampak pada politik, ekonomi, militer, dan bahkan kehidupan sosial manusia. Dampak yang lebih luas dan luas jangkauannya.
Perlu diketahui bahwa pencapaian besar industri dirgantara tidak terlepas dari perkembangan dan terobosan teknologi material dirgantara, dan paduan titanium memiliki posisi yang tak tergantikan di bidang dirgantara karena keunggulannya seperti kekuatan tinggi dan kualitas permukaan yang ringan.
Penempaan titanium kelas 5umumnya memerlukan perlakuan panas penuaan larutan untuk memastikan memenuhi persyaratan kekuatan geser 660MPa dan kekuatan tarik 1100MPa.
Pengencang yang terbuat dari paduan titanium harus diperiksa secara detail. Selain mengamati apakah ada kerusakan pada tampilannya, pemeriksaan sifat mekanik dan metalurgi juga harus dilakukan. Pengencang paduan titanium memiliki standar material, kualitas, standar kinerja, dan persyaratan yang ketat. ,
Kondisi teknis pemrosesan pengencang paduan titanium harus mematuhi persyaratan relevan yang diusulkan dalam standar AMS4967 (kawat, anil, tempa dan cincin, batang paduan titanium yang dapat diberi perlakuan panas). Ada persyaratan standar dan persyaratan kinerja yang jelas dalam hal fase, tampilan, pengendalian cacat, dan sifat mekanik.
1. Masalah dalam pemrosesan pengencang paduan titanium
Masalah korosi. Saat memasang pengencang paduan titanium, celah tertentu mudah terbentuk, sehingga lapisan permukaan akan mengalir di antara serangan udara logam, yang membuat pengencang rentan terhadap kerusakan selama proses produksi. Selama penggunaan selanjutnya, kekencangan sambungan akan terpengaruh. Alasan utama ketahanan korosi bahan paduan titanium adalah adanya lapisan oksida pelindung pada permukaannya. Lapisan film ini secara efektif dapat melindungi paduan titanium di dalam material dari oksidasi, sehingga meningkatkan ketahanan korosi pada material paduan titanium.
Masalah dalam proses pembubutan. Bahan paduan titanium sulit untuk dikerjakan dan memiliki konduktivitas termal yang buruk. Panas yang dihasilkan selama pemesinan tidak menyebar ke seluruh bagian dan struktur mesin, tetapi terkonsentrasi di zona pemotongan, di mana terdapat sensitivitas takik yang kuat, yang dapat menyebabkan chipping dan deformasi; sementara ujung tombak yang menumpul menghasilkan panas yang lebih tinggi Dan semakin mengurangi umur pahat. Temperatur tinggi yang dihasilkan selama proses pemotongan juga akan menyebabkan pengerasan benda kerja secara terus menerus. Fenomena ini akan mempengaruhi integritas permukaan titanium dan dapat menyebabkan keakuratan geometrik bagian tersebut tidak akurat dan secara serius mengurangi kekuatan lelahnya. Secara umum, dalam kondisi pemrosesan mekanis yang wajar, proses pembubutan tidaklah sulit. Jika untuk produksi massal, pemotongan terus menerus, dan pemotongan dengan jumlah penghilangan logam yang relatif besar, maka perlu menggunakan perkakas semen karbida; dan untuk membentuk pemotongan atau pemotongan perlu menggunakan perkakas baja. Lakukan penyesuaian yang wajar dan gunakan pisau cermet jika perlu.
Ketepatan pemesinan pengencang paduan titanium. Persyaratan presisi untuk permesinan akan lebih tinggi. Selama produksi mekanis, karena perkakas berada dalam kondisi keausan kerja selama setiap proses produksi, dan dikalibrasi sesuai program, maka kepadatan pengencang paduan titanium lebih tinggi, dan perkakas mudah aus selama proses pemrosesan. Dalam keadaan ini, pahat masih diproses sesuai program, yang dapat dengan mudah menyebabkan presisi bagian kompak terpengaruh selama pemrosesan. Jika presisi pengencang tidak dikontrol secara ketat dalam rentang kesalahan selama seluruh proses pemrosesan, paduan titanium dan bahan lainnya tidak dapat disambungkan dengan erat selama proses penggunaan, yang akan berdampak tertentu pada penggunaan selanjutnya. Ketepatan pengencang paduan titanium dalam proses produksi pemesinan merupakan permasalahan utama yang perlu diatasi dalam proses produksi. Misalnya, produk kerajinan pengikat yang ditunjukkan pada gambar adalah produk yang dibuat di bengkel produksi dengan presisi tinggi, dan kinerja sambungan produk ini lebih baik.
2. Pengetahuan teknologi untuk memproses pengencang paduan titanium
Mengadopsi sisipan geometris sudut positif untuk mengurangi gaya pemotongan, panas pemotongan, dan deformasi benda kerja; jaga agar ujung tajam sisipan tetap tajam, perkakas yang tumpul adalah penyebab penumpukan panas dan keausan, yang dapat dengan mudah menyebabkan kegagalan perkakas.
Pertahankan pengumpanan yang konstan untuk menghindari pengerasan benda kerja. Selama proses pemotongan, pahat harus selalu dalam keadaan umpan. Pemotongan radial harus 30% dari radius selama penggilingan.
Cairan pemotongan bertekanan tinggi dan aliran besar digunakan untuk menjamin stabilitas termal proses pemesinan dan mencegah permukaan benda kerja dari degenerasi dan kerusakan pahat akibat suhu yang berlebihan.
Usahakan untuk mengolah paduan titanium dalam kondisi paling lembut, karena material menjadi lebih sulit untuk diproses setelah pengerasan, dan perlakuan panas meningkatkan kekuatan material.
Terjunlah dengan radius hidung yang besar atau talang untuk memasukkan ujung tombak sebanyak mungkin ke dalam potongan. Hal ini dapat mengurangi gaya pemotongan dan panas di setiap titik serta mencegah kerusakan lokal. Saat menggiling paduan titanium, di antara parameter pemotongan, kecepatan potong memiliki pengaruh terbesar terhadap umur pahat vc, diikuti oleh jumlah pemotongan radial (kedalaman penggilingan) ae.
3. Aplikasi dalam penerbangan
Menurut data, pengencang paduan titanium banyak digunakan di pesawat terbang.
Setiap pesawat C919 buatan Tiongkok membutuhkan sekitar 200,000 buah pengencang paduan titanium, dan 20 juta buah pengencang paduan titanium diperlukan untuk menyelesaikan batch pertama yang terdiri dari 100 pesanan awal.
Menurut rencana produksi tahunan 150 pesawat besar pada tahun 2018, dibutuhkan 30 juta keping pengencang paduan titanium setiap tahun. Potensi pengembangan pengencang paduan titanium sangat besar, dan prospek pengembangan pasarnya sangat menjanjikan.
Dalam beberapa tahun terakhir, seiring pesatnya perkembangan industri kedirgantaraan Tiongkok, permintaan akan alat pengencang penerbangan telah meningkat secara dramatis.
Selain itu, manufaktur pesawat besar Tiongkok telah mengalami kemajuan besar. Meskipun masih ada waktu sebelum penerbangan pertama pada tahun 2014, 100 pesanan awal telah diperoleh pada pertunjukan udara di akhir tahun 2010. Untuk menyelesaikan pesanan ini sangat penting. Permintaan akan pengencang paduan sangat besar, dan prospek pasar pengencang paduan titanium sangat menjanjikan.
Untuk memastikan penerbangan peralatan luar angkasa yang berkesinambungan dan aman, persyaratan untuk pengencang titanium sangat tinggi. Secara khusus, pesawat komersial akan beroperasi selama 20 hingga 30 tahun setelah dioperasikan, dan terbang terus menerus selama lebih dari sepuluh jam sehari. Persyaratan pengencang bahkan lebih tinggi dari standar dirgantara. Pengencang paduan titanium dapat memenuhi persyaratan di atas.
Selain itu, pengencang paduan titanium dapat sangat mengurangi bobot pesawat itu sendiri, yang tidak hanya meningkatkan kinerja pesawat, tetapi juga mengurangi biaya penggunaan. Yang paling penting adalah mengurangi konsumsi bahan bakar.
Performa luar biasa seperti itu pasti akan digunakan secara luas dalam pembuatan pesawat terbang. Masalah utama yang saat ini menghambat perkembangannya adalah material paduan titanium.
Analisis industri permesinan menunjukkan bahwa Tiongkok adalah negara penghasil pengikat yang besar, dan outputnya menempati peringkat pertama di dunia selama bertahun-tahun, namun Tiongkok bukanlah negara penghasil pengikat yang kuat.
Sebagian besar pengencang buatan China adalah produk kelas bawah dan bernilai tambah rendah. Pangsa pasar pengencang kelas atas seperti pengencang penerbangan relatif rendah. Jenis dan spesifikasi produk sangat terbatas, dan teknologi serta produksi terkait perlu ditingkatkan.
Meluasnya penggunaan material paduan titanium dalam beberapa tahun terakhir tidak terlepas dari dorongan inovasi dan rencana besar negara.
Karena biaya pemrosesan paduan titanium terus menurun, penerapannya dalam struktur pesawat terbang akan semakin luas di masa depan.
Dengan pesatnya perkembangan industri penerbangan Tiongkok dan peningkatan terus-menerus dalam persyaratan kinerja pesawat, pengencang kedirgantaraan berperforma tinggi di masa depan akan membutuhkan kekuatan yang lebih tinggi, ketangguhan patah yang lebih tinggi, dan kinerja kelelahan yang lebih tinggi untuk bahan paduan titanium.
