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钛合金常见的机械加工工序有哪些?

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钛合金常见的机械加工工序有哪些?

发布日期:2019-05-28 作者: 点击:

钛合金加工厂家

  钛合金的导热系数小,约为铁的1/3,机械加工时产生的热量很难通过工件释放;同时由于钛合金比热小,加工时局部温度上升快。因此,容易造成刀具温度很高,使刀尖急剧磨损,使用寿命降低。实验证明,切削钛合金的刀具前端温度比切削钢的温度高2-3倍。导热系数、弹性模量、化学活性及合金类型和显微组织是影响钛合金机械加工性能的主要因素。钛合金弹性模量低,使已加工表面容易产生回弹,特别是薄壁零件的加工回弹更为严重,易引起后刀面与已加工表面产生强烈摩擦,从而磨损刀具和崩刃。钛合金化学活性很强,高温下极易与氧、氢、氮发生作用,使其硬度增加,塑性下降,在加热和锻造过程中形成的富氧层的机械加工困难。钛合金的合金成分不同,其加工性能也不一样,在退火状态下,a型钛合金机械加工性能较好;a+β型钛合金次之;β型钛合金强度高,淬透性好,但机械加工性能差。

  钛合金加工的方法很多,主要包括:车削、铣削、镗孔、钻削、磨削、攻丝、锯削、电火花加工等。

  1.钛合金的车削加工及镗孔

  车削钛合金的主要问题是:切削温度高;刀具磨损较严重;切削回弹大。在合适的机械加工条件下。车削和镗孔并不是特别困难的工序。对于连续切削、大批量生产或金属去除量大的切削,一般都采用硬质合金刀具,当进行成型切削、车槽或切断时,适合用调整钢刀具,金属陶瓷刀具也得到应用。同其他机械加工操作一样,始终采用恒定的强制进刀,可以避免切削中断。切削过程中不要停止或减速。一般不要进行切削,而应进行充分冷却;冷却剂可采用5%硝酸钠水溶液或1/20可溶性油乳状水溶液。锻造前,车削原始棒料表面富氧层采用硬质合金刀具,其切削深度应大于富氧层厚度,切削速度为20~30m/min,进给量为0.1~0.2mm/r。镗削是精加工,特别是对薄壁钛合金产品在镗削加工中,应防止烧伤和零件装夹变形。

  2.钛合金的钻削加工

  钻削钛合金时容易生成长而薄的卷曲切屑,同时钻削热量大,容易使切屑过分堆积或粘附在钻削刃上,这是造成钻削钛合金困难的主要原因。钻孔要采用短而锋利的钻头和低速强制进给,支撑支架要紧固,并要给以重复充分冷却,尤其是深孔钻削。钻削过程中钻头在孔内应保持钻削状态而不允许在钻孔内空转,并应保持低而恒速的钻削速度。钻通孔要仔细,当快要钻通时,为了清理钻头和钻孔,及去除钻屑,退回钻头,破孔时采用强制进给,这样可以获得光滑的孔。

  3.钛合金的攻丝

  钛合金的攻丝可能是很困难的机械加工工序。攻丝时,钛屑排除受限制及严重的咬合倾向将导致螺纹配合不好,致使丝锥卡住或断裂。在攻丝完成时,钛合金倾向干紧缩在丝锥上。因此,应尽量避免加工盲孔或过长的通孔,以防止内螺纹表面粗糙度变大或断锥现象的产生。同时,在攻丝方法上要不断改进,如可以磨去丝锥后缘。沿齿刃长度在齿顶磨制轴向的排屑沟等。另一方面采用表面经过氧化、氧化或镀铬处理的丝锥,以降低咬合及磨损。

  4.钛合金的锯割加工

  锯割钛合金时,要采用低的表面速度和连续强制进料。实验证明,齿距为4.2mm~8.5mm的粗齿高速钢锯条适用于锯钛合金。若用带锯锯钛合金,其锯条齿距由工件厚度决定,一般为2.5mm~25.4mm,材料厚度愈厚,齿距愈大。同时必须保持强制进料能力和所需的冷却剂。

  5.钛台金的电火花加工

  钛合金的电火花加工要求工具与工件间有―个操作间隙。间隙范围取在0.005mm0.4mm,较小的间隙常用于要求表面光滑的精加工,较大间隙则用于要求迅速去除金属的粗加工。电极材料选用铜和锌。


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