티타늄 합금 단조 금속 가공 기술 및 세척

과학과 기술의 지속적인 발전으로 인해 재료 특성에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다. 티타늄 합금은 우수한 특성으로 인해 점차적으로 연구 핫스팟이 되었습니다. 티타늄 합금 단조는 중요한 금속 성형 공정입니다. 그러나 티타늄 합금 단조품은 생산 과정에서 개재물, 스케일 등의 결함이 발생하기 쉬우며 이는 단조품의 성능에 영향을 미칩니다.

많은 재료의 단조 및 가공 방법도 지속적으로 후속 조치를 취하고 있습니다. 티타늄 합금으로 단조된 제품이 시장에서 널리 사용되고 있습니다. 단조 가공 기술은 점점 더 성숙해지고 있습니다. 티타늄 합금 단조 야금은 비교적 일반적입니다. 티타늄합금 단조에 대해 알아봅시다. 야금 가공 기술 및 세척.

⑴. 직접 금속 레이저 소결 래피드 프로토타이핑 기술

직접 금속 레이저 소결 고속 프로토타이핑 기술은 고급 레이저 기술, 분말 기술 및 컴퓨터 제어 기술을 포괄적으로 사용하여 거의 밀도가 높은 금속 부품을 직접 가공하고 성형합니다. 먼저 컴퓨터 지원 설계 시스템(CAD)을 사용하여 대상 제품의 3차원 부품 모델을 구축한 다음 디지털 모델을 일련의 2차원 레이어 구조로 분해합니다. 컴퓨터는 레이저 빔의 움직임을 제어하고 분말 포장 시스템은 동시에 움직여 합금 분말을 놓습니다. , 미세 분말의 한 층을 소결한 후, 시스템은 다시 새로운 층을 소결하기 시작하고, 층별로 소결한 후 최종적으로 제품의 3차원 실체를 형성합니다.

⑵. 전자빔 선택적 클래딩 기술

전자빔 선택적 클래딩 기술은 고에너지 전자빔을 이용하여 미리 혼합된 티타늄 혼합 분말을 충격시켜 층별로 소결하는 제조 기술입니다. 티타늄 금속 분말은 전자빔의 충격으로 녹아서 소결되어 층을 이루고 냉각되어 형성된 하부 층과 결합됩니다. 스웨덴 Arcam 회사는 이 기술을 사용하여 EBM S12 시스템을 개발했습니다. 장비의 전자빔 소스 부분은 상부 필라멘트를 2500도 이상으로 가열하여 전자를 방출합니다. 그들은 양극에 의해 가속되고 포커싱 코일을 통과하여 하향 충격 전자빔을 형성합니다. 전자빔의 편향은 자기장에 의해 제어될 수 있습니다. , 전자빔 에너지는 전류에 의해 제어되며 생성된 전력은 4kW에 도달할 수 있습니다. 처리하는 동안 분말 분배기는 진공 챔버의 작업 평면에 분말 층을 펼친 다음 워크스테이션에서 공작물의 3차원 모델링 파일을 구성 요소로 변환합니다.

레이어 프로파일 데이터가 제어 시스템으로 전송됩니다. 판독된 프로파일 데이터를 기반으로 제어 시스템은 전자빔을 구동하여 특정 스캐닝 경로에 따라 선택적 소결을 수행합니다. 티타늄 금속 분말은 전체 부품의 최상층이 소결될 때까지 전자빔의 충격으로 층별로 소결 및 축적됩니다. 소결되지 않은 부분의 분말 형태는 변하지 않으며, 세척 후에는 필요한 3차원 티타늄 합금 부품을 얻을 수 있습니다. 이 시스템은 주로 항공, 우주항공, 자동차, 의료용 임플란트 분야의 티타늄 합금 부품 제조에 사용됩니다. 소결된 Ti-6AI-4V 티타늄 합금은 우수한 금속 조직과 우수한 기계적 특성을 가지고 있습니다. 보고된 항복강도는 910~940MPa, 인장강도는 950~990MPa, 로크웰 경도는 30~35HRC, 탄성계수는 120GPa이다. 그러나 실제 응용에서는 제조 크기가 제한적(최대 제조 크기는 250x250x200mm에 불과), 원료인 티타늄 분말을 특별히 공급해야 하는 등 여전히 문제가 남아 있습니다.

⑴ 티타늄 합금 단조품의 결함 분석

티타늄 합금 단조품의 단조 공정 중 금속에 가스, 산화물 등의 개재물이 존재하기 때문에 단조품에 균열, 기공, 헐거움 등의 결함이 생기기 쉽고 단조품의 성능에 심각한 영향을 미칩니다. 따라서 단조품의 세척은 단조품의 품질을 향상시키는 중요한 단계입니다.

⑵티타늄합금 단조세정공정의 분류

현재 티타늄 합금 단조 세척 공정에는 주로 기계적 세척, 화학적 세척 및 전해 세척이 포함됩니다. 기계적 청소에는 주로 쇼트 블라스팅 청소, 연마 청소 등이 포함됩니다. 화학 세척에는 주로 산 세척, 알칼리 세척 등이 포함됩니다. 전해 세척에는 주로 전기화학적 스케일 제거, 전해 연마 등이 포함됩니다.

⑴청소 효과가 이상적이지 않습니다.

티타늄 합금의 특성으로 인해 표면 산화막은 제거하기 어렵고 수소 취성이 발생하기 쉽습니다. 또한, 세척 공정의 일부로 인해 티타늄 합금의 표면 거칠기가 쉽게 증가하여 단조품의 피로 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

⑵ 청소 과정에서 심각한 환경 오염이 발생합니다.

일부 세척 공정에서는 산, 알칼리 등의 화학 시약을 사용해야 하는데, 이는 사용 중 환경 오염을 쉽게 일으킬 수 있습니다.

⑶ 과정이 복잡하고 비용이 많이 든다

티타늄 합금 단조 세척 공정은 복잡하고 여러 공정이 필요하며 일부 공정에는 특수 장비를 사용해야 하므로 비용이 더 많이 듭니다.

티타늄 합금 단조품의 야금 가공 기술과 세척은 단조품의 성능을 향상시키는 데 큰 의미가 있습니다. 티타늄 합금 단조 세척 공정의 현재 문제점을 고려하여 향후 개발 방향에는 친환경적이고 환경 친화적이며 고효율, 저비용 및 고성능 유형이 주로 포함됩니다. 세척 공정의 지속적인 최적화와 개선을 통해 항공, 우주항공, 의료 및 기타 분야에서 티타늄 합금 단조품의 광범위한 적용을 강력하게 지원할 것입니다.