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鈦合金加工中鈦合金密度低、比強(qiáng)度(強(qiáng)度/密度)高、抗腐蝕性能好、耐熱性高、韌性、塑性、可焊性均較好,目前在航空航天、汽車、醫(yī)學(xué)、體育用品及電解工業(yè)等許多領(lǐng)域均已大量使用鈦合金。但導(dǎo)熱性能差、硬度高、彈性模量低等特性也導(dǎo)致鈦合金成為較難加工的金屬材料。本文是針對(duì)其工藝特性總結(jié)出的鈦合金切削加工中的一些工藝措施
主要優(yōu)點(diǎn)1、鈦合金強(qiáng)度高而密度?。?.4kg/dm3)、重量輕,為一些大型結(jié)構(gòu)件減輕重量提供了解決方案。2、熱強(qiáng)性高。鈦合金在400~500℃條件下仍能維持較高的強(qiáng)度,可以穩(wěn)定的工作,而鋁合金的工作溫度只能在200℃以下。3、與鋼材相比鈦合金固有的高耐蝕性可以節(jié)省飛機(jī)日常運(yùn)行和維護(hù)保養(yǎng)的成本。
而鈦合金加工的特工特性1、導(dǎo)熱系數(shù)低。TC4在200℃時(shí)熱導(dǎo)率l=16.8W/m?℃,導(dǎo)熱系數(shù)是0.036卡/厘米?秒?℃,僅是鋼的1/4,鋁的1/13,銅的1/25。在切削加工過程中散熱和冷卻效果差,縮短了刀具壽命。2、彈性模量低,零件已加工表面回彈大,導(dǎo)致已加工表面與刀具的后刀面接觸面積增大,既影響零件尺寸精度又降低了刀具耐用度。3、硬度因素。硬度值低的鈦合金加工時(shí)會(huì)發(fā)粘,切屑沾在刀具前刀面的切削刃附近形成積屑瘤,影響加工效果;硬度值高的鈦合金加工時(shí)容易使刀具產(chǎn)生崩刃和磨蝕。這些特性導(dǎo)致鈦合金金屬去除率低,僅為鋼件的1/4,加工時(shí)間較同尺寸鋼件要長(zhǎng)得多。4、化學(xué)親和性強(qiáng)。鈦不僅可以與空氣中的主要成分氮、氧、一氧化碳等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在合金表面形成TiC及TiN硬化層,而且在切削加工產(chǎn)生的高溫條件下還能與刀具材料起反應(yīng),降低了刀具的耐用度。5、切削過程中的安全性能差。鈦屬于易燃金屬,微量切削時(shí)加工中產(chǎn)生的高溫和火花可能引起鈦屑燃燒。
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連云鈦合金加工的優(yōu)點(diǎn)與特性分析
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