Titánötvözet csavarok elektromos járművekhez

Titánötvözet csavarok, amelyek három alapvető előnye, a könnyű kialakítás, a precíziós elektronikus berendezésekkel való nem-mágneses kompatibilitás, valamint a szélsőséges környezetben való stabilitás kulcsfontosságú összetevőivé váltak az elektromos járművek hatótávolságának és teljesítményoptimalizálásának javításában. A jövőbeli fejlesztéseknek az interfész-fúziós védelmi folyamatok áttöréseire és az ultra-magas hőmérsékletű ötvözetek kifejlesztésére kell összpontosítaniuk, hogy alkalmazkodjanak az elektromos hajtásrendszerek nagyobb teljesítménysűrűségének trendjéhez.

1. A titánötvözet csavarok alapanyaga és teljesítménybeli előnyei

1) Könnyű forradalom

Súlycsökkentés: A titánötvözet sűrűsége mindössze 57%-a az acélénak, ami 40-50%-os súlycsökkenést eredményez az azonos specifikációjú csavarok esetében. Hatótávnövelés: Az új energiahordozós járműveknél minden 1 kg tömegcsökkentés 0,5-1 km-rel növelheti a hatótávot; az összes csavar titán csavarra cseréje 2-3 km-rel növelheti a hatótávot.

2) Extrém környezeti alkalmazkodóképesség

Magas hőmérsékleti ellenállás: Ti-6,5Al-1Mo-1V-2Zr titánötvözet hosszú távon 550 fokos, míg a Ti-6242S rövid ideig 800 fokos hősokknak is ellenáll. Korrózióállóság: Nincs rozsda 5000 óra sópermetes vizsgálat után; ellenáll az elektrolitnak, a savas esőnek és a jégtelenítő szer korróziójának.

Nem-mágneses: Megakadályozza az elektromos járművek akkumulátor-kezelő rendszereivel és az autonóm vezetési érzékelők jeleivel való interferenciát.

3) Kiváló mechanikai tulajdonságok

Szilárdsági teljesítmény: A Gr5 szakítószilárdsága 1100 MPa, ami 2,2-szeresével haladja meg az acél fajlagos szilárdságát.

Fatigue Resistance: After 10⁷ vibration cycles, the preload retention rate is >90%.

2. Az elektromos járművek alapvető alkalmazási forgatókönyvei

(I) Energiaellátó rendszer

1. Az akkumulátorcsomag rögzítőanyagának kiválasztása: A Ti-8823 egyesíti a nem mágneses tulajdonságokat az elektrolitkorrózióval szembeni ellenállással, elkerülve az elektrokémiai interferenciát.

Folyamatkövetelmények: Hideg fejezés + passziválás, hogy a menet pontossága elérje az ISO 6g szintet.

2. Motor és elektronikus vezérlőrendszer

Magas-hőmérsékletű forgatókönyvek: Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr csavarok rögzítik a meghajtómotor házát; vákuum lágyítás és oxigén infiltrációs kezelés növeli a hőállóságot 550 fokra.

Rezgésszabályozás: WS₂/MoS₂ nanofilmmel előzetesen-lazulásgátló csavarokat használnak, amelyek súrlódási tényezője 0,03-0,05.

(II) Alváz és karosszéria

1. Továbbfejlesztett rugózatlan alkatrészek kerékcsavarok: A Gr5 csavarok mikro-íves oxidáción esnek át, így 30-50 μm-es kerámiaréteget képeznek, ami 1500 HV keménységet ér el, és 5-szörösére növeli a kopásállóságot.

Felfüggesztési rendszer: Gr2 tiszta titán csavarok PTFE bevonattal, ellenállnak a kavicsütéseknek és csökkentik a sár és víz korróziójának kockázatát.

2. Testszerkezeti alkatrészek

Könnyű csatlakozások: Az acélcsavarok titánötvözetre cseréje 5 kg-mal csökkenti a jármű teljes tömegét, és 15%-kal javítja a gyorsulási reakciót.

3. Manufacturing Process and Key Technologies Surface Strengthening: Micro-arc oxidation, temperature resistance up to 800℃, reduced coefficient of friction; Anti-loosening Treatment: Double-threaded structure, preload retention rate after vibration >95%; Precíziós alakítás: Több-állomásos hidegfejezés, a Ti-8823 ötvözet plaszticitása 30%-kal nőtt.

4. Mérnöki kockázatok és ellenintézkedések

1. Thread Fusion Probléma

Ok: A titán és az alumínium közötti potenciálkülönbség eléri az 1,2 V-ot, és nedves környezetben mikro{1}}akkumulátorok keletkeznek, ami felgyorsítja a diffúziót.

Megoldás: Az összeszerelés előtt kenje be MoS₂/grafén anti-fúziós szerrel; Anodizálja a Gr2 csavarokat, hogy 10-25 μm-es oxidréteget hozzon létre az interfész elszigeteléséhez.

2. A magas-hőmérsékletű Creep Gr5 kifáradási repedések kialakulását okozhatja 400 fok feletti hőmérsékleten történő hosszú távú-használat során, ami 500 óránkénti ultrahangos vizsgálatot igényel.

Titanium alloy Hexagon Bolts Titanium Valve Core Caps