鈦合金加工存在的難點(diǎn):1、鈦合金的化學(xué)作用大,高溫下,鈦合金很容易與刀具材料起反應(yīng)加速了月牙洼的形成。但是鈦合金的切削過(guò)程基本上是在高溫下進(jìn)行的。當(dāng)切削溫度高到一定的程度時(shí),空氣中的氮氧等分子與鈦材料能夠容易地產(chǎn)生化學(xué)作用,導(dǎo)致生成了一種脆硬表皮。而且在鈦材料的切削過(guò)程中工件的已加工表面所發(fā)生的塑性變形導(dǎo)致了冷硬現(xiàn)象的產(chǎn)生,在工件材料的已加工表面發(fā)生硬化現(xiàn)象。這些現(xiàn)象都能夠使得刀具的磨損加劇、鈦材料的疲勞強(qiáng)度受到降低。2、刀具極易磨損,刀具的磨損是很多綜合因素共同作用的結(jié)果,在鈦合金材料的切削加工過(guò)程中,極易造成刀具的崩刃現(xiàn)象產(chǎn)生,鈦材料在高溫的條件下一般都表現(xiàn)出刀具材料之間化學(xué)親和性比較強(qiáng),還有就是高溫下刀具與鈦合金材料容易發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象,這些都導(dǎo)致刀具的使用壽命太短。所以鈦合金材料的切削必須注意的兩個(gè)方面,就是保持低的切削溫度和提高刀具或被切削材料的剛度,涂層刀具就是一種提高刀具剛度的辦法。鈦合金加工注意事項(xiàng):過(guò)度延長(zhǎng)加工時(shí)間對(duì)工件表面質(zhì)量的損害是沒(méi)有意義的。三水區(qū)tc4eli鈦合金
鈦合金零件加工應(yīng)注意:1.熱傳導(dǎo)系數(shù)低,也就是不傳熱。加工時(shí)熱量在工件局部表面堆積,很容易使刀具溫度過(guò)高造成“燒刀”,則要求刀具質(zhì)量好,而且切削線速度要低(低轉(zhuǎn)速,低進(jìn)給)。刀具較好是鈦合金專(zhuān)門(mén)刀具,如果沒(méi)有也可以用硬質(zhì)合金刀具,硬度越高越好,建議55度以上。因?yàn)榈毒哂捕仍礁哔|(zhì)地越緊密,傳熱效果越好,而且盡量不要用涂層刀具,鈦合金材料會(huì)和涂層里的鈦發(fā)生“親和”反應(yīng),造成“粘刀”。2.粗加工時(shí),余量留得越少越好。鈦合金密度低,硬度低,材料很棉,容易“讓刀”。粗加工時(shí)只會(huì)發(fā)生“切削不到位”的情況,而不會(huì)發(fā)生“過(guò)切”。為了避免“讓刀”尺寸不到位,而反復(fù)加工,余量盡量少留,以提高加工效率。加工時(shí)做好冷卻措施,萬(wàn)不可干切。小微量切削的精加工時(shí)更要注意。顆粒度很小的鈦合金碎屑,在二百多度左右會(huì)“燃燒”。3.通常用“液氮”作加工冷卻(零下一百七十多度的液氮通過(guò)熱交換機(jī),變成零下五十度的氣體,直接噴在刀具和工件接觸區(qū)域)。以此提高加工效率,鈦合金零件加工。天津鈦合金數(shù)控加工收費(fèi)在加工鈦合金零件中實(shí)現(xiàn)切屑有用合理的斷屑,大極限地操控被加工區(qū)域的溫度。
航空鈦合金葉片工藝的難點(diǎn):1、葉片變形問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題和磨削余量不均勻是同類(lèi)問(wèn)題,鍛造鈦合金葉片和超塑成型葉片均在一定溫度下完成形變,受殘余應(yīng)力影響都存在變形,尤其是壓氣機(jī)葉片,變形的數(shù)量級(jí)與葉片進(jìn)排氣邊厚度在同一量級(jí),達(dá)到0.1mm以上,這和航空葉片一般型面空間誤差0.05mm左右相比就太大了,必須予以修正。2、基準(zhǔn)問(wèn)題,型面定位、葉片裝夾后的一致性問(wèn)題。精鍛葉片和超塑成型葉片型面精度很好,但仍然是粗基準(zhǔn),這和汽輪機(jī)葉片銑削基準(zhǔn)相比還是比較粗。如上所述,這個(gè)裝夾定位誤差在數(shù)量級(jí)上和葉片變形誤差相當(dāng),這也是不能不考慮到的一個(gè)重要影響因素,也必須通過(guò)修正坐標(biāo)系來(lái)解決。此外,進(jìn)排氣邊磨削時(shí),冷卻條件不好,很薄的邊緣散熱條件不好,葉片進(jìn)排氣邊容易產(chǎn)生燒蝕,這也給葉片進(jìn)排氣邊磨削帶來(lái)一定困難;對(duì)于超塑成型風(fēng)扇葉片,除了進(jìn)排氣邊,型面也需要磨削拋光,還存在型面余量不均勻、變形誤差等問(wèn)題。
鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小,約為鐵的1/3,機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生的熱量很難通過(guò)工件釋放;同時(shí)由于鈦合金比熱小,加工時(shí)局部溫度上升快。因此,容易造成刀具溫度很高,使刀尖急劇磨損,使用壽命降低。實(shí)驗(yàn)證明,切削鈦合金的刀具前端溫度比切削鋼的溫度高2-3倍。導(dǎo)熱系數(shù)、彈性模量、化學(xué)活性及合金類(lèi)型和顯微組織是影響鈦合金機(jī)械加工性能的主要因素。鈦合金彈性模量低,使已加工表面容易產(chǎn)生回彈,特別是薄壁零件的加工回彈更為嚴(yán)重,易引起后刀面與已加工表面產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦,從而磨損刀具和崩刃。鈦合金化學(xué)活性很強(qiáng),高溫下極易與氧、氫、氮發(fā)生作用,使其硬度增加,塑性下降,在加熱和鍛造過(guò)程中形成的富氧層的機(jī)械加工困難。鈦合金的合金成分不同,其加工性能也不一樣,在退火狀態(tài)下,a型鈦合金機(jī)械加工性能較好;a+β型鈦合金次之;β型鈦合金強(qiáng)度高,淬透性好,但機(jī)械加工性能較差。在鈦合金零件加工過(guò)程中,工件的設(shè)計(jì)應(yīng)合理。
鈦合金的加工方法:鋸齒切削刃刀具的使用。由于鋸齒切削刃可減小接觸寬度,從而可減少熱量的產(chǎn)生。此外,切削液可從鋸齒之間到達(dá)被切削面,因此鋸齒切削刃刀具對(duì)鈦合金的加工十分有效。鈦的各種屬性使之成為具有強(qiáng)大吸引力的零件材料,但其中許多屬性同時(shí)也影響著它的可加工性。鈦具備優(yōu)良的強(qiáng)度-重量比,其密度通常光為鋼的60%。鈦的彈性系數(shù)比鋼低,因此質(zhì)地更堅(jiān)硬,撓曲度更好。鈦的耐侵蝕性也優(yōu)于不銹鋼,而且導(dǎo)熱性低。這些屬性意味著鈦金屬在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較高和較集中的切削力。它容易產(chǎn)生振動(dòng)而導(dǎo)致切削時(shí)出現(xiàn)震顫;并且,它在切削時(shí)還容易與切削刀具材料發(fā)生反應(yīng),從而加劇月牙洼磨損。此外,它的導(dǎo)熱性差,由于熱主要集中在切削區(qū),因此加工鈦金屬的刀具必須具備高熱硬度。鈦合金加工注意事項(xiàng):刀具勤修磨、保持鋒利,以確保其加工過(guò)程中產(chǎn)生盡可能少的切削熱。三水區(qū)tc4eli鈦合金
鈦及鈦合金的加工性能:擠壓加工性能。三水區(qū)tc4eli鈦合金
鈦合金零件加工的外表處理辦法:1、鑄造缺點(diǎn)的處理。內(nèi)部氣孔和縮孔內(nèi)部缺點(diǎn):可等熱靜壓技能(hotisostaticpressing)去除,但對(duì)義齒的精度會(huì)產(chǎn)生影響,較好用X線探傷后,外表磨除露出氣孔,用激光補(bǔ)焊。外表氣孔缺點(diǎn)可直接用激光部分焊接修補(bǔ)。2、上色。為了增加鈦義齒的美感、防止鈦義齒在自然條件下的繼續(xù)氧化的變色,可選用外表氮化處理、大氣氧化和陽(yáng)極氧化法外表上色處理,使外表構(gòu)成淡黃色或金黃色,提高鈦義齒的美感。陽(yáng)極氧化法使用鈦的氧化膜對(duì)光的干涉效果,自然發(fā)色,可經(jīng)過(guò)改變槽電壓在鈦外表構(gòu)成多彩的顏色。三水區(qū)tc4eli鈦合金
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