Soudage et coupage du titane

Protection de la soudure

La soudure doit être aussi résistante que le matériau de base. Il est donc nécessaire de protéger la zone du bain de soudure de tout contact avec l'oxygène et l'azote afin que leur teneur dans la soudure ne dépasse pas 0,04-0,05 _N2 et 0,15 _O2. L'hydrogène est la principale source de formation de pores pendant le soudage de pièces en titane. Il est activement libéré de la zone chaude adjacente à la soudure. Dans le titane technique avec une bonne soudabilité, la teneur en hydrogène ne doit pas dépasser 0,01%, et dans les alliages de titane allié, 0,008%.

Soudage de plaques

Le soudage manuel à l'arc sous argon avec une électrode en tungstène non fusible et un fil d'apport est utilisé pour le soudage de feuilles de titane d'une épaisseur de 1 à 15 mm. Lors du soudage d'une tôle d'une épaisseur de 3-4 mm, il n'est pas nécessaire de couper les bords, mais un espace égal à la moitié de l'épaisseur de la tôle est requis. Lors du soudage de tôles d'une épaisseur de 4 à 10 mm, il est nécessaire de couper les bords en V à un angle de 60°. Pour le soudage de tôles d'une épaisseur supérieure à 10 mm, un biseautage en X est nécessaire.

Complications liées à la coupe

Le titane est difficile à couper en raison de sa grande résistance. Par conséquent, la découpe des alliages de titane nécessite un effort considérable qui, associé à une faible conductivité thermique, entraîne un échauffement rapide de la découpe et nécessite un refroidissement de la zone découpée. En raison de la forte adhérence, le titane s'accumule sur l'arête de coupe, ce qui augmente encore la force de frottement. En outre, l'adhésion et le soudage des copeaux métalliques sur l'arête de coupe entraînent des modifications de la géométrie de l'outil. Il en résulte des forces d'usinage plus élevées, ce qui se traduit par une température encore plus élevée au point de contact et une usure accélérée de l'outil. L'augmentation de la température dans la zone de travail est principalement influencée par la vitesse de coupe et moins par la force d'avance de l'outil.

L'effet de la température élevée

Sous l'effet de l'augmentation de la température pendant la coupe, les copeaux de titane et la pièce à usiner sont oxydés. Il en résulte des problèmes lors de l'élimination et de la refonte ultérieures des copeaux. Les alliages de titane contenant du chrome, du manganèse, du vanadium, du fer et du molybdène passent de la phase β à la phase α avec une fragilité accrue sous l'influence d'une température élevée. Par conséquent, l'échauffement peut entraîner une détérioration des caractéristiques de performance de la pièce usinée.

Optimisation de la coupe

La température de la zone de coupe et les efforts de coupe peuvent être considérablement réduits en augmentant la teneur en hydrogène de l'alliage par un recuit sous vide et un processus d'usinage approprié. L'alliage des alliages de titane avec l'hydrogène entraîne une réduction significative de la température dans la zone de coupe, permet de réduire l'effort de coupe, augmente la durabilité de l'outil en carbure jusqu'à 10 fois, selon la nature de l'alliage et le mode de coupe. La méthode permet d'augmenter la vitesse d'usinage de 2 fois sans perte de qualité.

Combinaison d'opérations

Les procédés technologiques qui permettent de combiner plusieurs opérations en une seule en utilisant des équipements multi-outils sur des machines multi-opérations (centres d'usinage) sont largement utilisés. Par exemple, les machines MA-655A, FP-17SMN, FP-27S sont utilisées pour fabriquer des pièces de puissance à partir de pièces embouties, et des pièces de type "support", "colonne", "enveloppe" sont produites.Les machines Horizont, Me-12-250, MA-655A sont utilisées pour fabriquer des pièces de type "colonne", "enveloppe" en pièces moulées et forgées, et la machine-outil VFZ-M8 pour fabriquer des panneaux de tôle. Ces machines appliquent le principe de l'exhaustivité "maximale" de l'usinage en une seule opération, qui est obtenue par l'usinage consécutif d'une pièce de plusieurs côtés sur une seule machine au moyen de plusieurs montages installés.

Coupe hydro-abrasive

L'un des principaux moyens de découpe du titane est la découpe humide au moyen d'un jet d'eau à haute pression et à grande vitesse. Grâce à la rationalisation de la production, il est aujourd'hui possible d'acheter une machine de découpe au jet d'eau à un prix optimal. Les avantages de cette méthode sont considérables :

-Réduction des déchets métalliques ;

-Simplification de la production de pièces complexes ;

-Réduction des coûts d'usinage.

Découpe à la scie à ruban

La découpe du titane à l'aide d'une scie à ruban est également possible, mais une attention particulière doit être accordée à la vitesse et à la profondeur de coupe. L'efficacité maximale est obtenue par l'utilisation d'outils en acier rapide. En termes d'usinabilité, le titane peut être comparé aux aciers inoxydables austénitiques.

Furnizor

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