チタンボルトの精密製造プロセスを分析するにはどうすればよいですか?

Gr5チタン合金航空宇宙用ファスナーに適用されます。 Gr2 純チタンは化学的防食および一般的な医療用途に役立ちます。- ELI 高純度チタン-は、精密な医療用接続コンポーネントの製造に使用されます。

高精度チタンボルトには、原材料の検査、鍛造、熱処理、精密研削、転造、非破壊検査、表面処理など、12 の一連の工程が必要です。-

 

 

1. チタン素材の溶解と圧延

-ハイエンドのチタン インゴットは 3 回の真空アーク溶解を経て、酸素と水素の不純物を厳密に制御し、細孔や成分の偏析を排除します。

• Gr5 航空宇宙用チタ​​ン: 酸素 0.18% 以下、水素 0.012% 以下
• Gr2 純チタン: 優れた可塑性があり、低負荷の耐腐食シナリオに適しています-。-
• Ti-6Al-4V ELI: 低不純物グレード、医療用インプラント専用

 

2. 入荷した材料の完全な検査

各バッチは、化学組成、超音波検査 (UT)、磁粉検査 (MT) のほか、寸法および硬度の検査が行われます。直径公差は±0.05 mm以内、真直度は0.2 mm以下に管理されており、不適合品は直接廃棄されます。-

 

3. 表面前処理-

酸洗により酸化スケールを除去した後、高温の特殊潤滑剤を塗布して、鍛造時の金型の固着や表面割れを防ぎます。{0}

 

 

1.質量標準部品

チタン-専用の鋸刃と冷却オイルを使用した CNC 高速鋸切断、長さの公差 ±0.3 mm、自動バリ取りによるバリのない切断面-。

 

2.高精度特殊部品-

航空宇宙および医療用の特殊な形状のワークピースは旋盤で切削されます。長さの公差は ±0.05 mm、切削面の直角度は 0.01 mm 以下です。薄い素材にはワイヤ放電加工 (WEDM) を採用し、押し出し変形を防ぎます。

 

3.切断後の洗浄-

超音波高圧洗浄により破片や油汚れを除去し、乾燥して分別保管して、不純物による鍛造品の層間欠陥を防ぎます。{0}

 

 

1.Gr5プロセス

-酸化を避けるためにアルゴンシールドの下で中周波加熱し、800 度に予熱した金型を使用して 850 ～ 900 度で等温ヘッディングと鍛造を行います。大きなトン数のマルチステーション CNC 装置と超硬ダイスが低速成形に採用されており、単一の変形が 40% 以下で、折れや亀裂が回避されます。{7}

 

2.メリット

切断により金属繊維が破損し、応力集中が発生します。統合された温間圧造により、密度 99.5% 以上の連続結晶粒構造が実現され、疲労強度が 2 倍になり、材料利用率が 80% 以上に達します。

 

3.欠陥管理

-リアルタイムの赤外線温度制御と定期的な金型研磨。鍛造品は、結晶粒の粗大化を防ぐために鍛造後に空冷され、その後、磁粉検査を受けてボルト頭部の微小亀裂や折り曲げ欠陥を検出します。-

 

 

1. 低圧-白色コランダム負圧-サンドブラストにより、厚い酸化スケールを除去し、表面の質感を改善します。表面のピットを避けるために圧力が制御されます。

2.特別な混合フッ酸-硝酸酸洗により残留酸化物汚染物質が除去され、その後多段階の純水ですすぎと乾燥が行われ、残留酸腐食による亀裂を防ぎます。

 

 

• プロセスパラメータ: 920 ～ 950 度での真空溶液処理、アルゴン保護下での急冷、その後、材料特性を向上させるために 480 ～ 520 度で 4 時間の低温時効処理。-
• 完成した機械的特性: 引張強度 1100 MPa 以上、降伏強度 1000 MPa 以上、せん断強度 670 MPa 以上。グレード 10.9 の航空宇宙用ファスナーの基準を満たしています。
• 品質管理: 炉温度の偏差は±5度に制限されています。試験棒は炉のバッチごとにサンプリングされ、不合格の場合はバッチ全体が再加工されます。

 

 

1.CNC精密旋削加工

チタン-専用の PCBN 切削工具と高流量冷却を組み合わせて工具の付着を防止します。-外側の輪郭を段階的に精密に仕上げます。--全長公差±0.02mm、シャンク径公差±0.008mm。

 

2.センタレス精密研削

CBN 砥石車は滑らかなシャンクを研磨してツールマークや微小応力欠陥を排除します。表面粗さ Ra 0.8 μm 以下、ヘッドとシャンク間の同軸度 0.02 mm 以下でクラックのリスクを低減します。-

 

3.フィレット強化

応力集中しやすい首下フィレットにロール仕上げを施すことで、表層に圧縮応力を発生させ、切削応力集中率を30%低減し、ボルトの折損破壊を効果的に防止します。{0}

 

 

冷間ねじ転造は切削ねじ切りに代わるものです。材料を除去する代わりに、塑性加工によってねじ山の粒子が微細化され、硬度が 15% ～ 20% 向上します。ねじの根元の完全なメタル フロー ラインにより、切断ねじの 2 ～ 3 倍の疲労寿命が実現し、Ra 1.6 μm 以下の航空宇宙クラス 6g の精度と優れたねじ山剥離防止および緩み防止性能を実現しています。--

プロセス制御: ブランクシャンク直径の事前マッチング、ねじ切れを避けるための二次低速転造-。完成品は、ねじの形状とピッチ直径を厳密に管理するために、合否ゲージを使用して完全な検査を受けます。-細目ねじはねじれ角の追加校正を受けます。

 

 

蛍光浸透探傷試験: ワークピースの表面の微小亀裂、細孔、折り曲げ欠陥を検出します。

磁性粒子試験: ヘッドの下のフィレットとねじの根元に隠れた亀裂を特定します。{0}

サンプリング超音波検査：ワークピース内部の微細孔や剥離欠陥を検査するためのバッチサンプリング。

 

Ruihang はチタン製品の直接メーカーとして、精密部品の製造に最適な品質の原材料を供給します。お気軽にメールでお問い合わせください:Sam.Rui@bjrh-titanium.com