鈦合金加工的注意事項

隨著加工工藝技術的不斷發張，鈦合金已（yǐ）廣泛應用於飛機發動機的壓氣機（jī）段、發動機罩（zhào）、排氣裝置等零件的製造以及飛機的大梁隔框等結構框架的製（zhì）造。本期（qī）詳細講述《鈦（tài）合金材（cái）料切削加工注意事項》專題內容。

鈦合金材料的主要優點

       1、鈦合金強度高而密度小（xiǎo）、重量輕，為一些大（dà）型結構件減輕重量提供解決方案。
       2、熱強性高，鈦合金在400~500℃條（tiáo）件下仍（réng）能維持較高的強度，可以（yǐ）穩定的工作，而（ér）鋁合金的工作溫度（dù）隻能在200℃以下（xià）。
       3、與鋼材相比鈦合金（jīn）固有（yǒu）的（de）高耐蝕性可以節省飛機日常運行和維護保養的成本（běn）。

鈦合金切削難點

       1、鈦合金材（cái）料組織切削（xuē）加工性差
       鈦合金材料組織複雜，親和力大，晶格原子不易（yì）脫離平衡位置（zhì），在高溫高壓下易產生粘刀現（xiàn）象（xiàng）。
       2、鈦合金材（cái）料變形係（xì）數小
       鈦合金材料工件加（jiā）工時的一個顯著特點是切削變形係數（shù）≤1，切削不但不收縮，切有所變（biàn）長，造成前刀麵被切削流動（dòng）摩擦的路徑（jìng）大大上升，加劇了刀具的磨損。
       3、鈦合（hé）金材料切削溫度高
       鈦合金材料的才熱係數（shù）小（xiǎo）於不鏽鋼和高溫合金，散熱條件差，使切（qiē）削區溫（wēn）度迅速上升，切削區溫度遠高於其他材料的溫度，積於切削刃附近不易散發，造成加工的刀尖附近應力（lì）集中，刀具磨損（sǔn）崩刃（rèn）。
       4、鈦合金材料加工單位麵積切削力（lì）大（dà）
       鈦合（hé）金材料的加（jiā）工單位麵積的切（qiē）削力大，主切削力比一般結構小20%左右，由（yóu）於刀具與切削（xuē）的接觸長度短，切削壓力集中在切削刃附近的小小接觸麵積上，故單位接觸（chù）麵積上（shàng）所承受的切削（xuē）力（lì）大大（dà）上升，造成刀、屑接觸處的摩擦（cā）係數加工，加快了刀（dāo）具前刀麵的磨損。
       5、鈦（tài）合金薄（báo）壁工件切削產生震動變形
       鈦合金薄壁工件在（zài）切削加工過程中易產生振動和變形，影響工件尺寸精度、形狀、位置（zhì）精度和表麵粗糙度。

鈦合金薄壁（bì）零件切削工藝

       1、合理選擇刀具材料提高刀具的耐用度
       加工鈦（tài）合金材料時（shí）必須選用耐磨性高（gāo）、抗（kàng）彎強度高、導（dǎo）熱性好（hǎo），抗（kàng）粘接、抗養護、抗振動性的硬質合金刀片。
       2、選擇合理的角度提高（gāo）刀具的強度
       鈦合金材料工件（jiàn）粗加工（gōng）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（qián）角，減小切削刃單位長度上的負荷（hé），散熱快、提高刀具的使（shǐ）用壽命。
       3、采用合理的切削用量避免機床（chuáng）振（zhèn）動減少變形
       工件（jiàn）為薄壁，每進（jìn）行一次（cì）加工應力釋放一次，加工（gōng）應力時在工件（jiàn）逐次工序切（qiē）削加工（gōng）下完成釋放的，從粗加工直（zhí）接進入到精（jīng）加工，講過餘量太大，應力得不到完全釋放，切走刀量（liàng）太快，造成徑向切削力加大，使工件變形，造成工件報廢。
       4、采用合理的澆注方式提高加工質量
       鈦合金材料切削加工時切削區溫度高（gāo），需添加切削液降低切削溫度，提高加工質量及降低刀具的疲勞強度。

鈦合金的加工注意（yì）事項

       1、由於鈦合金的彈性模量小，工件在加工中心的夾緊變形和受力變形大，會降低工件的加工精度；工件安裝（zhuāng）時夾緊力（lì）不宜過大，必要時可增加（jiā）輔助支承。
       2、若使用含氯的（de）切（qiē）削（xuē）液，切削過程中在高（gāo）溫下降分解釋放（fàng）出氫氣，被鈦吸收（shōu）引起的氫脆；也可能引起鈦合金高溫應力腐蝕開裂。
       3、切削（xuē）液中的氯化物使（shǐ）用（yòng）時還可能（néng）分解或揮發有毒（dú）氣體，使用時宜采取安全防護措施，否則不應（yīng）使用；切削後應及時（shí）用不（bú）含（hán）氯的清洗劑徹底清洗零件，清除含氯殘（cán）留物；
       4、禁止使用鉛或鋅基合（hé）金製作的工、夾具與鈦合金接觸，銅、錫、鎘及其合（hé）金也同樣禁止（zhǐ）使用。
       5、與鈦合金接觸（chù）的所有工、夾具或其他裝置都必須（xū）潔淨，經清洗過的鈦合金零件，要防止油脂或指印汙染，否則以後可能造（zào）成鹽的應力腐蝕。

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