鈦合金加工的注意事項

隨著加工工藝技（jì）術的不斷（duàn）發張，鈦合金已廣泛應用於飛機發動機的壓氣（qì）機段、發動機罩、排氣裝置等零件的（de）製造以及飛機（jī）的（de）大梁隔框等結構框架（jià）的製造。本期詳細講述《鈦（tài）合金材料切削加工注意事項》專題內容。

鈦合金材料的主要優點

       1、鈦合金強度高（gāo）而（ér）密度小、重量輕，為一些大型（xíng）結（jié）構件減輕重（chóng）量提供解決方案。
       2、熱強性高，鈦合金在400~500℃條件下仍（réng）能維持較高的強度，可以穩定的工作，而鋁合金的工作溫度（dù）隻能在200℃以下。
       3、與鋼材相比鈦合金固有的高耐蝕性可以節省飛機日常運行和維護保養的成本。

鈦合金切削難點

       1、鈦合金材料組織切削加工性（xìng）差（chà）
       鈦合金材料組織複雜，親和力大，晶格原（yuán）子不易脫離平衡位置（zhì），在高溫高壓下易產生粘刀現象。
       2、鈦合金材料變形係數小
       鈦合金材料工件加工時的一個顯著特點是（shì）切削變形（xíng）係數≤1，切削不但不收縮，切有所變（biàn）長，造（zào）成前刀麵被切削流動摩（mó）擦（cā）的路徑（jìng）大大上升，加劇了刀具的（de）磨損。
       3、鈦（tài）合金材料（liào）切削溫度高
       鈦合金材料的才（cái）熱係數小於不鏽鋼和高溫合金，散熱條件差，使切削區溫度迅速上升，切削區（qū）溫度遠高（gāo）於其他材料的溫度，積於切削刃附近不易散（sàn）發（fā），造成加工的刀尖附近應力集中，刀具磨損崩刃。
       4、鈦合金材（cái）料加工單位麵積切削力大
       鈦合金材料的加工單位麵積的切削力大，主切削力比一般結構小20%左右，由於刀具與切（qiē）削（xuē）的（de）接觸長度短（duǎn），切（qiē）削壓力集中在切削刃附（fù）近（jìn）的（de）小小（xiǎo）接觸麵積上，故單位接觸麵（miàn）積上所承受的切削力大大上升，造成刀（dāo）、屑接觸處的摩擦（cā）係數加工（gōng），加快了刀（dāo）具前刀麵的磨損（sǔn）。
       5、鈦合（hé）金薄壁工件切削產（chǎn）生（shēng）震動變形（xíng）
       鈦合金薄壁工（gōng）件在切削加工過程中易（yì）產生（shēng）振動和變形，影響工件尺寸精（jīng）度、形狀、位置（zhì）精度（dù）和表麵粗糙度。

鈦合金薄壁零件切削工藝

       1、合（hé）理選擇刀具材料提高刀具的（de）耐（nài）用度
       加工鈦合金材料時必須選用耐磨性高、抗彎強度高、導（dǎo）熱性好，抗粘接（jiē）、抗養護、抗振動性的硬質合金刀片。
       2、選擇合理的角度提高刀具的強度
       鈦合（hé）金材料工（gōng）件粗加工時，加工餘量較大，加大刀具的主偏角，增加刀具的強度，使工件加工時徑向力變小，避免振動；適當地加大前角，減（jiǎn）小切削刃單位長度上的負荷，散熱快、提高刀（dāo）具的使用（yòng）壽（shòu）命。
       3、采用（yòng）合理的切削用量避免機床振動減少變形
       工件為薄壁，每進行（háng）一次加工應力（lì）釋放一次，加工應力時在工件逐次工序切削加工下完成釋放的，從粗加工直（zhí）接進入到精（jīng）加工，講過（guò）餘量太大，應力得（dé）不到完全釋放，切走刀量太快，造成徑向切削力加大，使工件變（biàn）形，造成工件報廢。
       4、采（cǎi）用合理的澆注方式提高加工（gōng）質量
       鈦（tài）合金（jīn）材料切（qiē）削加工時切（qiē）削區溫度高（gāo），需添加切（qiē）削液降低切削溫度，提高加工質量及降低刀具的疲勞強度。

鈦合金的加工（gōng）注意（yì）事項

       1、由於鈦（tài）合金的彈性模量小，工件在加工中心的夾緊（jǐn）變形和受力變（biàn）形大，會降低工件的加工精度；工件安裝時夾緊力不宜過大（dà），必（bì）要時可增加輔助支承。
       2、若使用含氯的（de）切削液，切削過程中在高溫下降分解釋放（fàng）出氫氣，被鈦吸收引起（qǐ）的氫脆；也可能引起鈦合金高溫應力（lì）腐蝕開裂。
       3、切削液中的氯化物使用時還可能分（fèn）解或揮發有毒（dú）氣體，使用時宜采取安全防護措施，否則不應使用；切（qiē）削後（hòu）應（yīng）及時用不含氯的清洗劑徹底清（qīng）洗（xǐ）零件，清除含（hán）氯殘留物（wù）；
       4、禁止使用鉛或鋅基合金（jīn）製作的工、夾具與鈦合金接觸，銅、錫、鎘及其合金也同樣禁止使用。
       5、與鈦合金接（jiē）觸的所有工、夾具（jù）或其他裝置都必須潔（jié）淨，經清洗過（guò）的鈦合金零件，要防止油脂或指印汙染，否則以後（hòu）可（kě）能（néng）造成鹽的應力腐蝕。

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