钛合金零件加工有什么注意事项?

2025-04-09 05:03:43
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回答1:

钛合金加工需注意的问题  钛合金的压力加工与钢加工的相似之处多于与有色金属和合金的加工。钛合金在煅造、体积冲压和板冲压时的许多工艺参数接近于钢加工时的参数。但也有一些重要的特点,在对钦和钦合金进行压力加工时必须加以注意的。

  虽然通常认为,钛和钛合金所含有的六方晶格在变形时塑性较低,但是用于其它结构金属的各种压力加工方法也都适用于钛合金。屈服点与强度极限之比乃是指金属能否经受塑性变形的特性指标之一。此比值愈大,金属的塑性就愈差。对于在冷却状态下的工业纯钛来说,该比值为0.72-0.87,而碳钢为0.6-0.65,不锈钢为0.4-0.5。
  在加热状态(高于=yS转变温度)下进行体积冲压、自由煅造及其它一些与加工大截面和大尺寸坯件有关的操作。煅造及冲压加热温度范围掌捱在850-1150°C之间。合金BT;M)0、BT1-0、OT4~0及OT4-1在冷却状态下即具有令人满意的塑性变形。因此,用这些合金制成的零件,大多是经过中间退火的坯件不加热冲压而成。钛合金在冷塑性变形时,不管其化学成分和机械性能如何,强度会大大提髙,而塑性相应降低,为此就必须进行工序间的退火处理。
  钛合金加工时出现的刀片沟槽磨损是后面和前面在沿切削深度方向上的局部磨损,它往往是由于前期加工留下的硬化层所造成的。刀具与工件材料在加工温度超过800℃的化学反应和扩散,也是形成沟槽磨损的原因之一。因为在加工过程中,工件的钛分子在刀片的前面积聚,在高压高温下“焊接”到刀刃上,形成积屑瘤。当积屑瘤从刀刃上剥离时,将刀片的硬质合金涂层带走。
  由于钛的耐热性,冷却在加工过程中至关重要,冷却的目的是使刀刃和刀具表面不会过热。使用端部冷却液,这样,当进行方肩铣以及面铣凹窝、型腔或全槽时,可达到最佳的排屑效果。切削钛金属时,切屑很容易粘住刀刃,造成下一轮铣刀旋转再次切削切屑,往往会造成刃线崩刃。每一种刀片型腔都有各自的冷却液孔/注液,用来解决这个问题,并强化恒定的刀刃性能。另一个巧妙的解决方案是螺纹型冷却孔。长刃铣刀有许多刀片。对每个孔施加冷却液需要有很高的泵容量和压力。而则不同,它可以根据需要,堵住无需要的孔,从而最大限度地向有需要的孔提高液流。

回答2:

钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车工业中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统。利用钛合金制造发动机零件有很多好处。但钛合金的工艺性能差、抗磨性能低,致使切削加工困难、生产工艺复杂,在加工过程中非常容易吸收氢氧氮碳等杂质影响工件质量。钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面,关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。下面简单介绍下钛合金加工需要注意哪些问题:
一、钛合金切削加工的特点
(1)变形系数小:这是钛合金切削加工的显著特点,变形系数小于或接近于1。切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损。
(2)切削温度高:由于钛合金的导热系数很小,切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围内,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削不锈钢时高出一倍以上。
(3)单位面积上的切削力大:由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度。因此,要求工艺系统应具有较好的刚性。
(4)冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。