钛合金化铣工艺及生产线

化铣是一种能使表面形状复杂、加工精度要求高的零件达到加工要求的表面处理方法。根据钛合金化铣的反应机理,通过试验与实践相结合,得出了钛合金化铣的工艺参数。并阐述了航空发动机钛合金叶片化铣自动生产线的设计要领和设备配置。     

热锻型腔模化铣加工技术

<正> 一、前言 化学铣切(简称化铣)工艺是近几十年发展起来的加工工艺之一。是一种新兴的化学切削金属方法,是种独特的化学加工方法。 早在五十年代,美国就已经采用化铁工艺来加工飞机的铝制品部件了。其后又对不锈钢、钛合金、镁合金等材料进行了化铣研究,并且建立了专门的公司。如:国际化铣公司、化学表面公司、化学外形公司、先进涂料公司。这些公司对化铣工艺都进行了广泛的研究。     

TC4钛合金化学铣切槽液调整与再生

目的研究钛合金腐蚀加工液中钛离子的去除方式,为化学铣切溶液的循环再生提供理论依据。方法向钛合金化学铣切溶液中加入沉淀剂去除过量钛离子,借助紫外分光光度计表征溶液中钛离子的去除效果,通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪研究沉淀物的成分及其组织结构,通过调整滤液成分检测循环溶液的化学铣切能力。结果当钛合金化学铣切溶液中钛离子质量浓度达70~90 g/L时,金属离子导致溶液黏稠,溶液腐蚀加工性能变差,化学铣切溶液很难继续溶解钛合金。通过向该溶液中加入盐类物质,发现当加入氟化钾时,溶液中的钛离子去除率最高,可达90%以上。检测发现,经水洗干燥后的钛离子沉淀物为纯净的氟钛酸钾晶体。通过补加酸液和添加剂,溶液可重新恢复化铣性能,化学铣切速度和试样表面粗糙度均满足工业要求。结论钛合金化学铣切溶液通过沉淀钛离子再调整可循环使用,提高了化学铣切溶液的使用寿命,减少了污染物排放。     

钛及钛合金化学铣切技术的研究进展

化学铣切是一种通过化学溶液腐蚀钛及钛合金表面进行加工与维修的技术.介绍了国内外钛及钛合金化学铣切的化学铣切液成分、反应机理、工艺流程和影响因素(材料状态、溶液温度、HF含量、搅拌速率等).最后对钛及钛合金化学铣切技术进行了展望.     

铝合金化学铣切疲劳性能

通过对2024-T3包铝和7075-T6包铝的化学铣切疲劳性能研究,以及对典型疲劳断口的微观形貌分析,确定目前的化学铣切工艺完全能满足民用飞机疲劳寿命的设计要求。化铣疲劳断裂通常发生在化铣圆角根部。     

纯铝合金化学铣切工艺研究

化学铣切已经成为航空零件成形的可靠加工方法,尤其是在加工直升机垫片等装配零件时要比传统的机械加工方法更优越。本文对纯铝板1035和8A06非包铝经化学铣切后的性能进行研究,通过对尺寸、粗糙度、力学性能、金相组织和断口形貌分析,认为目前的化学铣切工艺能满足直升机零件的设计制造要求。     

2219铝合金化学铣切溶液配方优化

通过正交试验以及多指标分析法对2219铝合金的NaOH+ Na2S+TEA+ Al3化学铣切溶液配方进行了最优化研究.实验结果表明,当将化铣后试样表面粗糙度作为分析时着重考虑的指标时,化铣溶液的最优配比为160 ～ 180 g·L-1NaOH,5g·L-1Na2S,60 g·L-1 TEA,25 g·L-1 Al3+.当优先考虑化铣速率的影响时,溶液的最有配比为200 g·L-1NaOH,14 g·L-1Na2S,10～60 g·L-1 TEA,5g·L-1Al3+.而若同时考虑表面粗糙度和化铣速率两个指标,适用于2219铝合金化学铣切的最优溶液配方则应为200 g·L-1 NaOH,5 g·L-1Na2S,60 g·L-1 TEA,5g·L-1Al3+,当使用此配比溶液对2219铝合金进行化铣后得到的试样表面粗糙度与化铣速率分别为0.6055μm以及0.1638 mm·min-1.     

2219铝合金化学铣切溶液配方优化（英文）

通过正交试验以及多指标分析法对2219铝合金的NaOH+Na2S+TEA+Al3+化学铣切溶液配方进行了最优化研究。实验结果表明,当将化铣后试样表面粗糙度作为分析时着重考虑的指标时,化铣溶液的最优配比为160~180g·L-1NaOH,5g·L-1Na2S,60g·L-1TEA,25g·L-1Al3+。当优先考虑化铣速率的影响时,溶液的最有配比为200g·L-1NaOH,14g·L-1Na2S,10~60g·L-1TEA,5g·L-1Al3+。而若同时考虑表面粗糙度和化铣速率两个指标,适用于2219铝合金化学铣切的最优溶液配方则应为200g·L-1NaOH,5g·L-1Na2S,60g·L-1TEA,5g·L-1Al3+,当使用此配比溶液对2219铝合金进行化铣后得到的试样表面粗糙度与化铣速率分别为0.6055μm以及0.1638mm·min-1。     

超声电火花复合加工钛合金表面质量研究

采用电火花加工及超声电火花复合加工的方法对TC4钛合金进行了加工实验,分析了小电参数下两种加工方法中脉宽和峰值电流对表面粗糙度的影响,研究表明超声电火花复合加工可有效地降低零件表面粗糙度值.通过扫描电镜对零件表面形貌的分析和重熔层厚度的观测以及零件表面X射线衍射分析,表明采用超声电火花复合加工钛合金零件可获得较好的表面质量.     

钛薄壁球体的化学铣加工

研究了钛及钛合金平板化学铣削及钛薄壁球体的化学铣制工艺。实验采用3种不同牌号的钛及其合金平板进行模拟实验,选择了最佳化铣条件,对纯钛（TA2）球体进行了化铣减薄。结果表明：钛及钛合金选择适宜的工艺化铣后,表面银白光亮,厚度公差≤＋0．04mm。     

基于有限元的高速铣刀加工性能研究

以铜合金为例,应用有限元方法分析在高速加工时铣刀前角的变化所导致的应力应变的变化规律,为提高零件加工的安全性和表面加工质量以及更好地保护刀具等提供基础性数据,为优选前角提供参考。     

芬顿氧化法处理铝合金化铣清洗液的研究

目的铝合金化铣加工过程产生的大量清洗液,因三乙醇胺的存在而使其具有很高的化学吸氧量(COD),必须通过有效的方法予以除去才能安全排放。方法采用芬顿氧化法对化铣清洗废液进行处理,通过试验方法优化,研究了废液初始pH、H_2O_2浓度、c(H_2O_2)/c(Fe~(2+))以及芬顿反应时间对清洗液COD_(Cr)去除率的影响。结果初始pH值对COD_(Cr)去除率的影响最大。在正交试验的基础上,通过单因素试验进一步优化了反应条件,得出芬顿氧化法去除化铣清洗液中三乙醇胺的最佳反应条件为:pH=2.5,H_2O_2浓度为325mmol/L,c(H_2O_2)/c(Fe~(2+))=12.5,反应时间为45 min。在此条件下,出水COD_(Cr)可降至40 mg/L以下,COD_(Cr)去除率达到99.1%。结论芬顿氧化法可以有效地降解化铣清洗液中的三乙醇胺。     

Corrosion of Al 7075 alloy during the production of aeronautic components: Influence of process parameters at the deburring stage

Aluminum alloys of the 7XXX series are widely used in aircraft applications. During the manufacturing of aeronautic components, the parts pass through four production phases (milling/drilling, deburring/adjustment, non‐destructive testing, and surface treatment) and come into contact with several kinds of fluids such as degreasing and cleaning solutions, which can lead to the occurence of surface defects due to localized corrosion, then requiring reworking or scrapping. The present study aimed at studying the influence of process parameters in the deburring/adjustment stage on the development of surface defects in 7075 alloy parts. The methodology consisted of design of experiments, immersion and drying tests, and surface analysis for quantification of corrosion damage. The results showed that the degreasing bath concentration and temperature, the immersion time of the aluminum parts in the degreasing solution, and the use of solvent pre‐cleaning had no significant influence on the quantity of surface defects. Therefore, these factors do not need to be rigorously controlled in the process. Clean washing water must be preferred and the parts must be dried in the stove at 110 °C in order to ensure a surface free of defects. The immersion and electrochemical tests showed that the occurrence of surface defects is lower in aged degreasing solution than in recently prepared solution.     

NaHCO3基微晶粉喷射清理技术研究

选用铝合金和高温合金零件为研究对象,以NaHCO_3基微晶粉为喷射介质,利用喷砂设备对其表面污层进行喷射清理。利用光学显微镜、扫描电镜、EDS等分析技术,对喷射清理后的表面形貌、成分进行分析;利用粗糙度仪观察清理后的表面粗糙度。结果表明:采用NaHCO_3基微晶粉喷射清理技术能有效去除零件表面积碳、油污、氧化物等污层;采用NaHCO_3基介质清理后,零件表面粗糙度仅为传统喷砂介质清理后粗糙度的10%,对零件表面损伤较小。     

响应面法优化2A97铝锂合金化铣工艺的研究

目的研究响应面法在优化2A97铝锂合金最佳化铣液配方中的可行性。方法在传统铝合金化铣氢氧化钠、硫化钠、三乙醇胺及溶解铝溶液体系,探索2A97铝锂合金化学铣切工艺,研究化铣液配方对2A97铝锂合金表面质量的影响,从而优化工艺参数并获得最佳化铣工艺。在单因素试验的基础上,以表面粗糙度为响应值,应用响应面法中的Box-Behnken设计四因素(氢氧化钠、硫化钠、三乙醇胺及溶解铝浓度)三水平试验,通过回归分析,得到了化铣液各组分参数对响应值的影响规律,并且通过优化分析得到了最佳2A97铝锂合金化铣液配方。结果通过响应面设计试验分析可得,当2A97铝锂合金化铣液配方为氢氧化钠130 g/L、硫化钠15 g/L、三乙醇胺50 g/L、溶解铝70 g/L时,采用该化铣液对2A97铝锂合金试样进行化铣,得到的试样表面平整一致,腐蚀速度为0.031 mm/min,粗糙度Ra=1.36μm,无晶间腐蚀及点蚀等缺陷。结论拟合模型决定系数R~2=0.967 927,说明模型的拟合性良好,可以采用响应面法对2A97铝锂合金化铣工艺进行分析,具有一定的参考价值。     

铝合金化学铣切工艺研究现状

化学铣切是一种无道具,无切削,无应力和无工件之间协调问题的特种加工工艺,可以加工铝、镁、钛、镍、铜、钢铁等多种金属和合金.本文主要介绍了铝合金材料化学铣切溶液的组成、化学洗切速率的控制以及化学铣切后合金性能的影响等内容.     

细长梁数控侧铣加工变形的预测、补偿与验证

针对铸造钛合金ZTC4材质的弱刚度细长梁结构件加工变形问题,借助有限元仿真方法对该加工过程进行分析,并根据仿真预测出来的零件变形量数据,结合镜像补偿加工的方法完成了试验验证。通过建立细长梁数控侧铣加工的三维有限元仿真模型,预测出零件本体在不同位置处的变形量范围,并以此为基础利用数控铣床进行试验验证。结果表明,无补偿的加工方式零件的表面质量差,而补偿加工后的零件表面,其平面度和直线度误差都有较大幅度的降低,下降幅度分别为17%和33%,从而确定了补偿加工的方式能够有效降低该弱刚度结构件的形状误差,提升其加工精度。     

方肩铣刀高速铣削TC4钛合金试验研究及参数优化

利用单因素试验方法,采用镶齿硬质合金涂层方肩铣刀进行钛合金高速铣削试验,研究每齿进给量、铣削宽度、铣削深度、铣削速度对于铣削力的影响。通过对铣削力进行分析,建立方肩铣刀高速铣削的铣削力模型,并采用MATLAB遗传算法以进给方向铣削力Fy最小为目标,对铣削参数进行了优化并给出了最优解集。实验结果表明,使用优化后的参数加工薄壁件可有效减小切削力。