
寶雞中凱興-寶雞鈦合金加工件-定制
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寶雞鈦合金加工件 定制
工業(yè)純鈦:工業(yè)純鈦的雜質(zhì)含量較化學(xué)純鈦要多,因此其強(qiáng)度、硬度也稍高,其力學(xué)性能及化學(xué)性能與不銹鋼相近,比起鈦合金純鈦強(qiáng)度較好,在抗氧化性方面優(yōu)于奧氏體不銹鋼,但耐熱性較差,TA1、TA2、TA3依次雜質(zhì)含量增高,機(jī)械強(qiáng)度、硬度依次增強(qiáng),但塑性韌性依次下降。
主要用途:鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小,機(jī)械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,鈦合金的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì)。還有抗磨性差,生產(chǎn)工藝復(fù)雜。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開始的。航空工業(yè)發(fā)展的需要,使鈦工業(yè)以平均每年約 8%的增長速度發(fā)展。目前世界鈦合金加工材年產(chǎn)量已達(dá)4萬余噸,鈦合金牌號(hào)近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦(TA1、TA2和TA3)。鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件,其次為火箭、和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業(yè)中應(yīng)用,用于制作電解工業(yè)的電極,發(fā)電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。
鈦加工件毛坯制品工藝變形的特點(diǎn)是比鋼更難流入深而窄的模槽。這是因?yàn)殁伒淖冃慰沽Ω?,與東西的摩擦力較大以及毛坯的觸摸外表冷卻太快。為改進(jìn)鈦加工件毛坯制品工藝的活動(dòng)性和進(jìn)步模具壽數(shù)。通常的做法是加大模鍛斜度和圓角半徑并運(yùn)用潤滑劑:鍛模上的毛邊橋部高度較鋼大,通常大2mm左右。為了使型槽簡單充溢,有時(shí)可選用橋部尺度非均勻的毛邊槽來約束或加快金屬向型槽某有些的活動(dòng)。例如,一個(gè)長方盒形鍛件,前后側(cè)壁較??;左右側(cè)壁較厚。當(dāng)在盒形件四周選用毛邊槽時(shí),因?yàn)榻饘倭魅胱笥覀?cè)壁的阻力小,致使金屬向較薄的前后側(cè)壁活動(dòng)艱難,充填不滿。
切削特點(diǎn)
鈦合金的硬度大于HB350時(shí)切削加工特別困難,小于HB300時(shí)則容易出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象,也難于切削。但鈦合金的硬度只是難于切削加工的一個(gè)方面,關(guān)鍵在于鈦合金本身化學(xué)、物理、力學(xué)性能間的綜合對其切削加工性的影響。鈦合金有如下切削特點(diǎn):
(1)變形系數(shù)?。哼@是鈦合金切削加工的顯著特點(diǎn),變形系數(shù)小于或接近于1。切屑在前刀面上滑動(dòng)摩擦的路程大大增大,加速刀具磨損。
(2)切削溫度高:由于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)很?。ㄖ幌喈?dāng)于45號(hào)鋼的1/5~1/7),切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時(shí)產(chǎn)生的熱不易傳出,集中在切削區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi),切削溫度很高。在相同的切削條件下,切削溫度可比切削45號(hào)鋼時(shí)高出一倍以上。
(3)單位面積上的切削力大:主切削力比切鋼時(shí)約小20%,由于切屑與前刀面的接觸長度極短,單位接觸面積上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同時(shí),由于鈦合金的彈性模量小,加工時(shí)在徑向力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形,引起振動(dòng),加大刀具磨損并影響零件的精度。因此,要求工藝系統(tǒng)應(yīng)具有較好的剛性。
(4)冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重:由于鈦的化學(xué)活性大,在高的切削溫度下,很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同時(shí)切削過程中的塑性變形也會(huì)造成表面硬化。冷硬現(xiàn)象不僅會(huì)降低零件的疲勞強(qiáng)度,而且能加劇刀具磨損,是切削鈦合金時(shí)的一個(gè)很重要特點(diǎn)。
(5)刀具易磨損:毛坯經(jīng)過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工后,形成硬而脆的不均勻外皮,極易造成崩刃現(xiàn)象,使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外,由于鈦合金對刀具材料的化學(xué)親和性強(qiáng),在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下,刀具很容易產(chǎn)生粘結(jié)磨損。車削鈦合金時(shí),有時(shí)前刀面的磨損甚至比后刀面更為嚴(yán)重;進(jìn)給量f<0.1 mm/r時(shí),磨損主要發(fā)生在后刀面上;當(dāng)f>0.2 mm/r時(shí),前刀面將出現(xiàn)磨損;用硬質(zhì)合金刀具精車和半精車時(shí),后刀面的磨損以VBmax小于0.4 mm較合適。
在銑削加工中,由于鈦合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)低,而且切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時(shí)產(chǎn)生的熱不易傳出,集中在切削變形區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi),加工時(shí)切削刃刃口處會(huì)產(chǎn)生極高的切削溫度,將大大縮短刀具壽命。對于鈦合金Ti6Al4V來說,在刀具強(qiáng)度和機(jī)床功率允許的條件下,切削溫度的高低是影響刀具壽命的關(guān)鍵因素,而并非切削力的大小。
刀具材料
切削加工鈦合金應(yīng)從降低切削溫度和減少粘結(jié)兩方面出發(fā),選用紅硬性好、抗彎強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好、與鈦合金親和性差的刀具材料,YG類硬質(zhì)合金比較合適。由于高速鋼的耐熱性差,因此應(yīng)盡量采用硬質(zhì)合金制作的刀具。常用的硬質(zhì)合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。
涂層刀片和YT類硬質(zhì)合金會(huì)與鈦合金產(chǎn)生劇烈的親和作用,加劇刀具的粘結(jié)磨損,不宜用來切削鈦合金;對于復(fù)雜、多刃刀具,可選用高釩高速鋼(如W12Cr4V4Mo)、高鈷高速鋼(如W2Mo9Cr4VCo8)或鋁高速鋼(如W6Mo5Cr4V2Al、M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料,適于制作切削鈦合金的鉆頭、鉸刀、立銑刀、拉刀、絲錐等刀具。
采用金剛石和立方氮化硼作刀具切削鈦合金,可取得顯著效果。如用天然金剛石刀具在乳化液冷卻的條件下,切削速度可達(dá)200 m/min;若不用切削液,在同等磨損量時(shí),允許的切削速度僅為100m/min。
注意事項(xiàng)
在切削鈦合金的過程中,應(yīng)注意的事項(xiàng)有:
(1)由于鈦合金的彈性模量小,工件在加工中的夾緊變形和受力變形大,會(huì)降低工件的加工精度;工件安裝時(shí)夾緊力不宜過大,必要時(shí)可增加輔助支承。
(2)如果使用含氫的切削液,切削過程中在高溫下將分解釋放出氫氣,被鈦吸收引起氫脆;也可能引起鈦合金高溫應(yīng)力腐蝕開裂。
(3)切削液中的氯化物使用時(shí)還可能分解或揮發(fā)有毒氣體,使用時(shí)宜采取安全防護(hù)措施,否則不應(yīng)使用;切削后應(yīng)及時(shí)用不含氯的清洗劑徹底清洗零件,清除含氯殘留物。
(4)禁止使用鉛或鋅基合金制作的工、夾具與鈦合金接觸,銅、錫、鎘及其合金也同樣禁止使用。
(5)與鈦合金接觸的所有工、夾具或其他裝置都必須潔凈;經(jīng)清洗過的鈦合金零件,要防止油脂或指印污染,否則以后可能造成鹽(氯化鈉)的應(yīng)力腐蝕。
(6)一般情況下切削加工鈦合金時(shí),沒有發(fā)火危險(xiǎn),只有在微量切削時(shí),切下的細(xì)小切屑才有發(fā)火燃燒現(xiàn)象。為了避免火災(zāi),除大量澆注切削液之外,還應(yīng)防止切屑在機(jī)床上堆積,刀具用鈍后立即進(jìn)行更換,或降低切削速度,加大進(jìn)給量以加大切屑厚度。若一旦著火,應(yīng)采用滑石粉、石灰石粉末、干砂等滅火器材進(jìn)行撲滅,嚴(yán)禁使用二氧化碳滅火器,也不能澆水,因?yàn)樗芗铀偃紵?,甚至?dǎo)致氫爆炸。
鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小,機(jī)械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,鈦合金的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì)。還有抗磨性差,生產(chǎn)工藝復(fù)雜。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開始的。航空工業(yè)發(fā)展的需要,使鈦工業(yè)以平均每年約 8%的增長速度發(fā)展。目前世界鈦合金加工材年產(chǎn)量已達(dá)4萬余噸,鈦合金牌號(hào)近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦(TA1、TA2和TA3)。
鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件,其次為火箭高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業(yè)中應(yīng)用,用于制作電解工業(yè)的電極,發(fā)電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。
中國于1956年開始鈦和鈦合金研究;60年代中期開始鈦材的工業(yè)化生產(chǎn)并研制成TB2合金。
鈦合金是航空航天工業(yè)中使用的一種新的重要結(jié)構(gòu)材料,比重、強(qiáng)度和使用溫度介于鋁和鋼之間,但比強(qiáng)度高并具有優(yōu)異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國首次在F-84戰(zhàn)斗轟炸機(jī)上用作后機(jī)身隔熱板、導(dǎo)風(fēng)罩、機(jī)尾罩等非承力構(gòu)件。60年代開始鈦合金的使用部位從后機(jī)身移向中機(jī)身、部分地代替結(jié)構(gòu)鋼制造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構(gòu)件。鈦合金在飛機(jī)中的用量迅速增加,達(dá)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的20%~25%。70年代起,民用機(jī)開始大量使用鈦合金,如波音747客機(jī)用鈦量達(dá)3640公斤以上。馬赫數(shù)小于 2.5的飛機(jī)用鈦主要是為了代替鋼,以減輕結(jié)構(gòu)重量。又如,美國SR-71 高空高速偵察機(jī)(飛行馬赫數(shù)為3,飛行高度26212米),鈦占飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的93%,號(hào)稱“全鈦”飛機(jī)。當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比從4~6提高到8~10,壓氣機(jī)出口溫度相應(yīng)地從200~300°C增加到500~600°C時(shí),原來用鋁制造的低壓壓氣機(jī)盤和葉片就必須改用鈦合金,或用鈦合金代替不銹鋼制造高壓壓氣機(jī)盤和葉片,以減輕結(jié)構(gòu)重量。70年代,鈦合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的用量一般占結(jié)構(gòu)總重量的20%~30%,主要用于制造壓氣機(jī)部件,如鍛造鈦風(fēng)扇、壓氣機(jī)盤和葉片、鑄鈦壓氣機(jī)機(jī)匣、中介機(jī)匣、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強(qiáng)度,耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構(gòu)架和火箭殼體。人造地球衛(wèi)星、登月艙、載人飛船和航天飛機(jī) 也都使用鈦合金板材焊接件。
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān),最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1%,但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5%工業(yè)純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/cm3,熔點(diǎn)為1725℃,導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K),抗拉強(qiáng)度σb=539MPa,伸長率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強(qiáng)合金、耐蝕合金(鈦-鉬,鈦-鈀合金等)、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金)等。
熱處理:鈦合金通過調(diào)整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認(rèn)為細(xì)小等軸組織具有較好的塑性、熱穩(wěn)定性和疲勞強(qiáng)度;針狀組織具有較高的持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度和斷裂韌性;等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。
為了檢查采用堅(jiān)井風(fēng)選法混合的物科在沸騰層內(nèi)物料分布是否均勻,有無出現(xiàn)分層或偏析現(xiàn)象,曾對停爐后的護(hù)科進(jìn)行分析。此時(shí)科層堆積高度(靜止科層高度)為550毫米。其中l(wèi)號(hào)樣系在排渣口下有填充科層處取的,含鈦合金管低層正常。雖然爐料中某些雜質(zhì)成分分布不均,但沸騰層中碳和鈦的分布相近。因此,沸騰層中兩種物科的分層現(xiàn)象基本上足不存在的。同時(shí),由于配歐比較大,沸騰層內(nèi)形成了碳浴(含碳約50%),即使某些物料局部配料不勻,仍能保證有足夠的還原劑使氯化反應(yīng)順利進(jìn)行。該方案工藝流程簡單,能連續(xù)生產(chǎn)TC4鈦合金,生產(chǎn)效率也高。
(1)實(shí)際配碳比 按照物料中的有價(jià)成分計(jì)算好理論配碳比后,根據(jù)具體情況確定實(shí)際配碳比。理論配碳比是按二氧化鈦量計(jì)算的,當(dāng)采用高鈦造作原料時(shí),由于其中含有一定量的低價(jià)氧化鈦,故配碳且應(yīng)隨其含量相應(yīng)減少。如果鈦合金管或金紅石含鈣鎂鹽高,需要適當(dāng)加大配碳比,所增加碳量用作稀釋劑。實(shí)際配碳比還必須考慮碳的機(jī)械損失這一因素。一般倍況下,實(shí)際配碳比控制在25—30%。
(2)物料的粒徑及分布 如果采用篩分的方法混合配科,物科顆粒粒徑及分布是采用機(jī)械篩分酌方法控制的;如果采用堅(jiān)井風(fēng)選的方法混合配科,TC4鈦合金物科顆粒粒徑及分布是通過調(diào)節(jié)風(fēng)量來控制的。如某豎并風(fēng)選設(shè)備的風(fēng)量為7500m3/時(shí),生產(chǎn)能力為0.6噸/時(shí)。
常用的熱處理方法有退火、固溶和時(shí)效處理。退火是為了消除內(nèi)應(yīng)力、提高塑性和組織穩(wěn)定性,以獲得較好的綜合性能。通常α合金和(α+β)合金退火溫度選在(α+β)─→β相轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下120~200℃;固溶和時(shí)效處理是從高溫區(qū)快冷,以得到馬氏體α′相和亞穩(wěn)定的β相,然后在中溫區(qū)保溫使這些亞穩(wěn)定相分解,得到α相或化合物等細(xì)小彌散的第二相質(zhì)點(diǎn),達(dá)到使合金強(qiáng)化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)─→β相轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下40~100℃進(jìn)行,亞穩(wěn)定β合金淬火在(α+β)─→β相轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上40~80℃進(jìn)行。時(shí)效處理溫度一般為450~550℃。
總結(jié),鈦合金的熱處理工藝可以歸納為:
(1)消除應(yīng)力退火:目的是為消除或減少加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。防止在一些腐蝕環(huán)境中的化學(xué)侵蝕和減少變形。
(2)完全退火:目的是為了獲得好的韌性,改善加工性能,有利于再加工以及提高尺寸和組織的穩(wěn)定性。
(3)固溶處理和時(shí)效:目的是為了提高其強(qiáng)度,α鈦合金和穩(wěn)定的β鈦合金不能進(jìn)行強(qiáng)化熱處理,在生產(chǎn)中只進(jìn)行退火。α+β鈦合金和含有少量α相的亞穩(wěn)β鈦合金可以通過固溶處理和時(shí)效使合金進(jìn)一步強(qiáng)化。
此外,為了滿足工件的特殊要求,工業(yè)上還采用雙重退火、等溫退火、β熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。
影響鈦合金高精度薄壁零件加工精度的要素
在實(shí)際對薄壁零件的加工過程中,影響鈦合金高精度薄壁零件加工精度的要素不可勝數(shù),其間,首要的影響要素能夠參見圖1,一般來講,工件的特點(diǎn)、刀具、機(jī)床這些都會(huì)對薄壁零件的加工精度造成影響。例如,假如因?yàn)楣ぜ旧淼膭偠热狈Γ诩庸み^程中或許出現(xiàn)的變形就會(huì)導(dǎo)致較大的精度丟失,所以,在加工過程中,盡或許減少或者避免工件出現(xiàn)變形的情況,這是進(jìn)步薄壁零件加工精度最高效的辦法。
1、裝夾要素對零件變形的影響
裝夾工藝是整個(gè)薄壁零件加工工藝的中心工藝之一,不管是選用何種加工方法,裝夾工藝的好壞都將直接決議著薄壁零件的加工質(zhì)量。關(guān)于薄壁零件的加工,裝夾計(jì)劃、夾緊點(diǎn)方位和夾緊力等決議著被加工零件的質(zhì)量。假如選用不合適的夾緊點(diǎn)方位或者夾緊力,或許導(dǎo)致零件出現(xiàn)不同程度的變形,也會(huì)在很大程度上影響零件的加工精度。特別是在機(jī)床上進(jìn)行薄壁零件的加工時(shí),裝夾工藝的重要性表現(xiàn)得酣暢淋漓,其間,30%~50%的加工誤差都來源于裝夾工藝。此外,在薄壁零件加工過程中,?A緊力與切削力間力的波動(dòng)效應(yīng)會(huì)發(fā)生耦合效果,然后導(dǎo)致加工剩余應(yīng)力和零件內(nèi)部初始剩余應(yīng)力從頭散布,這也會(huì)對零件的加工質(zhì)量帶來影響。所以,現(xiàn)在薄壁零件的裝夾問題依然不容忽視,提高薄壁零件裝夾工藝關(guān)于避免加工過程中的零件變形具有非常重大的意義。
2、切削力和切削熱對零件變形的影響
薄壁零件的加工工藝參數(shù)直接反映了薄壁零件與加工道具之間的聯(lián)系,在薄壁零件的加工過程中,由于鈦合金薄壁零件的彈性模量較低,已經(jīng)加工完成的零件外表會(huì)發(fā)生較大的回彈,這樣會(huì)直接導(dǎo)致已加工外表與刀具的后刀面接觸面積增大,會(huì)對薄壁零件的加工質(zhì)量的造成非常大的影響,使得零件的加工精度急劇下降,一起,也會(huì)降低刀具耐用度。另一方面,假如切削力過大,超過了資料的彈性極限,就會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)生塑性變形。并且,切削熱的存在也是影響零件加工質(zhì)量的關(guān)鍵之一,切削熱是由切屑與前刀面、工件已加工外表與后刀面之間的沖突發(fā)生,大量的切削熱會(huì)導(dǎo)致工件各部位的溫度不均勻,也會(huì)加重零件的變形,然后導(dǎo)致零件加工精度下降,一起,零件的外表質(zhì)量也不能得到很好的確保。
3、剩余應(yīng)力對變形的影響
薄壁零件中的剩余應(yīng)力首要有兩個(gè)組成部分。一部分是在薄壁零件的初始成形過程中發(fā)生的初始剩余應(yīng)力,這部分剩余應(yīng)力的發(fā)生有多種原因,其間,關(guān)于大面積的拼接合成薄壁類零件,在加工過程中遭到剩余應(yīng)力的影響愈加明顯。第二部分是已加工外表的剩余應(yīng)力,這部分剩余應(yīng)力首要是刀具對工件表層金屬的機(jī)械效果、熱效果以及里層金屬的彈性等各種要素綜合影響的成果。在薄壁零件的加工過程中,極有或許打破零件毛坯中剩余應(yīng)力的平衡,而這時(shí)候,零件內(nèi)部的應(yīng)力平衡被打破,導(dǎo)致應(yīng)力重散布,然后引起零件的變形。
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。,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)械加工性能最差。
鈦合金機(jī)械加工的方法很多,主要包括:車削、銑削、鏜孔、鉆削、磨削、攻絲、鋸削、電火花加工等。
1.鈦合金的車削加工及鏜孔
車削鈦合金的主要問題是:切削溫度高;刀具磨損較嚴(yán)重;切削回彈大。在合適的機(jī)械加工條件下。車削和鏜孔并不是特別困難的工序。對于連續(xù)切削、大批量生產(chǎn)或金屬去除量大的切削,一般都采用硬質(zhì)合金刀具,當(dāng)進(jìn)行成型切削、車槽或切斷時(shí),適合用調(diào)整鋼刀具,金屬陶瓷刀具也得到應(yīng)用。同其他機(jī)械加工操作一樣,始終采用恒定的強(qiáng)制進(jìn)刀,可以避免切削中斷。切削過程中不要停止或減速。一般不要進(jìn)行切削,而應(yīng)進(jìn)行充分冷卻;冷卻劑可采用5%硝酸鈉水溶液或1/20可溶性油乳狀水溶液。鍛造前,車削原始棒料表面富氧層采用硬質(zhì)合金刀具,其切削深度應(yīng)大于富氧層厚度,切削速度為20~30m/min,進(jìn)給量為0.1~0.2mm/r。鏜削是精加工,特別是對薄壁鈦合金產(chǎn)品在鏜削加工中,應(yīng)防止和零件裝夾變形。
2.鈦合金的鉆削加工
鉆削鈦合金時(shí)容易生成長而薄的卷曲切屑,同時(shí)鉆削熱量大,容易使切屑過分堆積或粘附在鉆削刃上,這是造成鉆削鈦合金困難的主要原因。鉆孔要采用短而鋒利的鉆頭和低速強(qiáng)制進(jìn)給,支撐支架要緊固,并要給以重復(fù)充分冷卻,尤其是深孔鉆削。鉆削過程中鉆頭在孔內(nèi)應(yīng)保持鉆削狀態(tài)而不允許在鉆孔內(nèi)空轉(zhuǎn),并應(yīng)保持低而恒速的鉆削速度。鉆通孔要仔細(xì),當(dāng)快要鉆通時(shí),為了清理鉆頭和鉆孔,及去除鉆屑,退回鉆頭,最終破孔時(shí)采用強(qiáng)制進(jìn)給,這樣可以獲得光滑的孔。
3.鈦合金的攻絲
鈦合金的攻絲可能是最困難的機(jī)械加工工序。攻絲時(shí),鈦屑排除受限制及嚴(yán)重的咬合傾向?qū)?dǎo)致螺紋配合不好,致使絲錐卡住或斷裂。在攻絲完成時(shí),鈦合金傾向干緊縮在絲錐上。因此,應(yīng)盡量避免加工盲孔或過長的通孔,以防止內(nèi)螺紋表面粗糙度變大或斷錐現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí),在攻絲方法上要不斷改進(jìn),如可以磨去絲錐后緣。沿齒刃長度在齒頂磨制軸向的排屑溝等。另一方面采用表面經(jīng)過氧化、氧化或鍍鉻處理的絲錐,以降低咬合及磨損。
4.鈦合金的鋸割加工
鋸割鈦合金時(shí),要采用低的表面速度和連續(xù)強(qiáng)制進(jìn)料。,齒距為4.2mm~8.5mm的粗齒高速鋼鋸條適用于鋸鈦合金。若用帶鋸鋸鈦合金,其鋸條齒距由工件厚度決定,一般為2.5mm~25.4mm,材料厚度愈厚,齒距愈大。同時(shí)必須保持強(qiáng)制進(jìn)料能力和所需的冷卻劑。
5.鈦臺(tái)金的電火花加工
鈦合金的電火花加工要求工具與工件間有―個(gè)操作間隙。間隙范圍取在0.005mm0.4mm,較小的間隙常用于要求表面光滑的精加工,較大間隙則用于要求迅速去除金屬的粗加工。電極材料選用銅和鋅。