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   >  钛合金加工 钛合金优点
  钛合金加工 钛合金优点  

发表人:admin   来源:未知   时间:2012-06-30

钛合金以其比强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料,但由于其切削加工性差,长期以来在很大程度上制约了它的应用。随着加工工艺技术的发展,近年来,钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。我公司某新型航空发动机的钛合金零件约占零件总数的11%。本文是在该新机试制过程中积累的对钛合金材料切削特性以及在不同加工方法下表现出的具体特点的认识及所应采取工艺措施的经验总结钛合金的弹性模数小,如TC4的弹性模量E=110GPa,约为钢的一半,因而由切削力所引起的被加工件弹性变形大,将降低工件精度,为此要改善加工系统的刚性。工件必须很牢固地装夹,刀具对工件支承点的刀矩减到最小。刀具必须锋利,否则将发生振动、磨擦,使刀具耐用度缩短,工件精度下降。切削钛合金时,仅在切削速度1~5mm/min的范围内,才有积屑瘤形成。因此在一般生产条件下切削钛合金时,不会产生积屑瘤。工件与刀具之间的磨擦系数并不很大,容易得到良好的表面质量。采用冷却润滑液对于改善钛合金表面微观几何形状是没有效果的,切削钛合金时已加工表面粗糙度较低是由于刀具上没有积屑瘤的缘故。 但是,为了改善切削条件,降低切削温度,提高刀具寿命,同时为了消除火灾的危险,加工时使用大量可溶性冷却剂也是必要的。ug培训告诉你加工钛合金切削用量的选用准则:应从降低切削温度的观点出发,采用较低的切削速度和较大的走刀量。由于高的切削温度使钛合金从大气中吸收氧和氢造成工件表面硬脆,使刀具剧烈磨损,因此在加工过程中,须使刀尖温度保持在合适的温度,避免温度过高
钛合金相对一般合金钢具有以下优点:比强变高:钛合金密度只有4.5g/cm3,比铁小得多,而其强度与普通碳钢相近。机械性能好:钛合金熔点为1660℃,比铁高,具有较高的热强度,可在550℃以下工作,同时在低温下通常显示出较好的韧性。抗蚀性好:在550℃以下钛合金表面易形成致密的氧化膜,故不容易被进一步氧化,对大气、海水、蒸汽以及一些酸、碱、盐介质均有较高的抗蚀能力。另一方面,钛合金的切削加工性比较差。主要原因为:导热性差,致使切削温度很高,降低了刀具耐用度。600℃以上温度时,表面形成氧化硬层,对刀具有强烈的磨损作用。塑性低、硬度高,使剪切角增大,切屑与前刀面接触长度很小,前刀面上应力很大,刀刃易发生破损。弹性模量低,弹性变形大,接近后刀面处工件表面回弹量大,所以已加工表面与后刀面的接触面积大,磨损严重。
此外还须注意以下3点:
充分冷却。车外圆时刀尖不能高于工件中心,否则容易扎刀。精车及车削薄壁件时,刀具主偏角要大,一般为75~90°。铣削钛合金铣削比车削困难,因为铣削是断续切削,并且切屑易与刀刃发生粘结,当粘屑的刀齿再次切入工件时,粘屑被碰掉并带走一小块刀具材料,形成崩刃,极大地降低了刀具的耐用度。因此对钛合金铣削采取了3点措施:铣削方式:一般采用顺铣。刀具材料:高速钢M42。从工件装夹及设备方面提高工艺系统刚性。这里需要特别指出的是:一般合金钢的加工均不采用顺铣,因机床丝杠、螺母间隙的影响,顺铣时,铣刀作用在工件上,在进给方向上的分力与进给方向相同,易使工件台产生间隙性窜动,造成打刀。对顺铣而言,刀齿一开始切入就碰到硬皮而导致刀具破损。但由于逆铣切屑是由薄到厚,在最初切入时刀具易与工件发生干摩擦,加重刀具的粘屑和崩刃,就钛合金而言,后一矛盾显得更为突出。

本文TAG关键词: 钛合金优点 钛合金 加工
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