簡(jiǎn)析鈦合金零件加工

面議元2022-10-28 03:54:22
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簡(jiǎn)析鈦合金零件加工

摘 要:鈦合金機(jī)械性能優(yōu)良,而工藝性能較差,這就導(dǎo)致了其應(yīng)用前景看好但加工較為困難這一矛盾。本文通過分析鈦合金材料的金屬切削性能,結(jié)合多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),在加工鈦合金刀具的選用、切削速度的確定、不同切削方法的特點(diǎn)、加工余量及加工注意事項(xiàng)等多方面進(jìn)行了探討,闡明了本人對(duì)鈦合金機(jī)械加工方面的見解和建議。關(guān)鍵詞:鈦合金;機(jī)械性能;工藝方法;材料0 引言鈦合金密度低、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。1 鈦合金材料的主要優(yōu)點(diǎn)(1)鈦合金強(qiáng)度高而密度?。?.4kgdm3)、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400500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。2 鈦合金加工特性分析(1)導(dǎo)熱系數(shù)低。TC4在200時(shí)熱導(dǎo)率導(dǎo)熱系數(shù)是0.036卡厘米?秒?,僅是鋼的14,鋁的113,銅的125。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14,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、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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