Oppervlaktebehandelingsproces voor smeedstukken van titaniumlegeringen

Smeedstukken van titaniumlegeringzijn de kerncomponenten van producten van titaniumlegeringen. Hun oppervlaktekwaliteit heeft rechtstreeks invloed op de mechanische eigenschappen, corrosieweerstand en maatnauwkeurigheid van de producten, evenals op de operationele betrouwbaarheid en levensduur van apparatuur. De industrie past een gestandaardiseerd oppervlaktebehandelingsproces in vier- stappen toe, zoalszandstralen, reparatie van defecten, slijpen en kleuren.

 

 

1. Zandstralen is de eerste stap in de oppervlaktebehandeling van smeedstukken van titaniumlegeringen. Het verwijdert voornamelijk onzuiverheden zoals oxidehuid, zandhechting, olievlekken en bramen van het werkstukoppervlak, terwijl het een uniform ruw oppervlak vormt om gunstige hechtingsomstandigheden te bieden voor daaropvolgende processen en defecten zoals slechte hechting en kwaliteitsinconsistenties te voorkomen.

 

2. Hoge temperaturen tijdens het smeden van titaniumlegeringen genereren een dichte oxidelaag, die de hechting van daaropvolgende processen schaadt en de corrosieweerstand vermindert, dus deze moet grondig worden verwijderd. Zandstralen verwijdert onzuiverheden van het oppervlak door de impact en snijdende werking van hoge-luchtdruk-straalschuurmiddelen. Gezien de hoge chemische activiteit van titaniumlegeringen moeten procesparameters strikt worden gecontroleerd:

• Wit gesmolten aluminiumoxide heeft de voorkeur als schuurmiddel; de zandstraaldruk wordt binnenin geregeld0,45 MPa;
• De duur van het zandstralen is15–30 seconden, alleen het reinigen van onzuiverheden op het oppervlak-de resterende reactielagen worden door daaropvolgende processen behandeld om secundaire vervuiling veroorzaakt door onjuiste parameters te voorkomen.

 

3. Na het zandstralen hebben de smeedstukken van titaniumlegeringen een uniform putoppervlak, gekwalificeerde ruwheid en verbeterde oppervlakteactiviteit, waardoor de hechtsterkte tussen daaropvolgende coatings en het substraat wordt versterkt, waardoor een solide basis wordt gelegd voor het gehele oppervlaktebehandelingsproces.

 

 

1. Dit proces isnietsmeden vormen gieten, maar een gespecialiseerde procedure om microdefecten zoals blaasgaten, krimpholtes en depressies die achterblijven na zandstralen te repareren, het oppervlak waterpas te maken en de prestaties te verbeteren.

 

2.Titaniumlegering heeft een slechte gesmolten vloeibaarheid, grote temperatuurverschillen bij het gieten en een snelle afkoelsnelheid. Zelfs in een beschermende atmosfeer vormen zich binnen en buiten de smeedstukken gemakkelijk blaasgaten, die de oppervlaktekwaliteit en mechanische eigenschappen ernstig aantasten en gerichte reparatie vereisen.

 

3. Reparaties worden uitgevoerd met behulp van processen die zijn afgestemd op de typen defecten:

• Diepe blaasgaten en krimpholtes worden geëlimineerd viaheet isostatisch persen;
• Smeedstukken met hoge-precisie worden eerst gepositioneerd door röntgenfoutdetectie-, waarna na het slijpen laserreparatielassen wordt toegepast om de holtes bloot te leggen;
• Blaasgaten op ondiepe oppervlakken kunnen direct worden gerepareerd door plaatselijk laserlassen om de integriteit en continuïteit van het oppervlak te herstellen.

Na de reparatie van defecten worden oppervlaktedefecten van de smeedstukken volledig geëlimineerd, wordt de vlakheid aanzienlijk verbeterd en wordt de korrelstructuur geoptimaliseerd bij hoge temperaturen om de mechanische eigenschappen te verbeteren, waardoor een vlakke en uniforme basis ontstaat voor het daaropvolgende slijpen.

 

1. Slijpen is het kernproces voor het verbeteren van de oppervlakteprecisie van smeedstukken van titaniumlegeringen. Het verwijdert lassporen, micro-uitsteeksels en resterende onzuiverheden, vermindert de oppervlakteruwheid, verbetert de afwerking, verlicht oppervlaktespanning en verbetert de slijtvastheid en corrosieweerstand. Vanwege de hoge chemische activiteit van de titaniumlegering, de slechte thermische geleidbaarheid en de neiging om zich aan schuurmiddelen te hechten, moeten de keuze van het schuurmiddel en de procesparameters strikt worden gecontroleerd.

 

2. Het slijpen is verdeeld in twee fasen: grof slijpen en fijn slijpen:

• Ruw slijpgebruik60–80# schuurbanden van keramiek of zirkoniakorundom duidelijke oppervlaktedefecten weg te werken;
• Fijn slijpen180–320# siliciumcarbide schuurbandenom de oppervlakteafwerking te verfijnen. Smeedstukken met ultra-hoge-precisie kunnen een polijststap toevoegen; hoogwaardige-producten maken gebruik van chemisch-mechanisch polijsten om oppervlaktebewerking op nanoschaal te bereiken.

 

3. Superharde schuurmiddelen zoals diamant en kubisch boornitride hebben de voorkeur voor het slijpen om chemische reacties met titaniumlegeringen te voorkomen; polijstlijnsnelheid wordt geregeld op900–1800 m/minom oppervlakteverbranding en microscheurtjes te voorkomen. Na het slijpen hebben de smeedstukken een gekwalificeerde afwerking, geen krassen of uitsteeksels en een uniforme oppervlaktespanning, klaar voor het uiteindelijke kleurproces.

 

Het kleuren is de laatste stap van de oppervlaktebehandeling van smeedstukken van titaniumlegeringen en dient zowel decoratieve als beschermende doeleinden. Door middel van chemische of elektrochemische methoden wordt een transparante oxidefilm van verschillende dikte op het werkstukoppervlak gevormd, die kleuren vertoont zoals goudgeel, paars en blauw. Het verbetert ook de corrosie- en slijtvastheid en verlengt de levensduur.

 

 

1. De reguliere industriële methode isanodiseren, dat eenvoudig, milieu-vriendelijk is en een oxidefilm produceert met sterke hechting, vlekbestendigheid en corrosiebestendigheid. Het smeden fungeert als de anode en roestvrij staal als de kathode, met constante-spanningsoxidatie in een speciaal geformuleerde oplossing bij15–35 graden; kleuren kunnen worden aangepast door de spanning en tijd aan te passen, waarbij verschillende parameters goudgeel, paars en andere effecten produceren.

 

2. Alternatieve methoden omvatten oppervlaktenitreren en atmosferische oxidatie. Door nitreren ontstaat een lichtgouden kleur en wordt de oppervlaktehardheid en slijtvastheid verder verbeterd. Na het kleuren zorgen wassen en drogen met water ervoor dat de oxidefilm dicht en stabiel is, waardoor afbladderen en vervagen wordt voorkomen.

 

Ruihang Group produceert voornamelijk titaniumproducten met de complete industriële keten, inclusief smelten, smeden, rechttrekken, walsen, oppervlaktebehandeling en testproces. Voor eventuele aankoopbehoeften kunt u contact met ons opnemen via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com