鈦合金加工的注意事項

隨著加工工藝技術的不斷發（fā）張，鈦合金已廣泛應用於飛機發（fā）動機的壓氣機段、發動機罩、排氣裝置等零件的（de）製（zhì）造以及飛機的大梁隔框等結構框架的製造。本期詳細講述《鈦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（diǎn）

       1、鈦合（hé）金（jīn）強度高而密（mì）度小、重量輕，為一些大型結構件減輕重量提供解決方案。
       2、熱強性高，鈦合金（jīn）在400~500℃條件下仍能維持較高的強度，可以穩定的工作（zuò），而鋁合金的工作（zuò）溫度隻（zhī）能在200℃以下。
       3、與鋼材相比鈦（tài）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（tài）合金（jīn）切削難點（diǎn）

       1、鈦合金材料組織（zhī）切削（xuē）加工性（xìng）差
       鈦合金材料組織複雜，親和力大，晶格原子不易脫（tuō）離（lí）平衡位置，在高溫高壓下易產生粘刀現象。
       2、鈦合金材料變形係數小（xiǎo）
       鈦合金材料（liào）工件加工時的一個顯著特點是（shì）切削（xuē）變（biàn）形係（xì）數≤1，切削不但不收縮，切有所變長，造成前刀麵被切（qiē）削流（liú）動摩擦的路徑大大上升，加劇（jù）了刀具的磨損。
       3、鈦合金材料切削溫度高
       鈦合金材料的（de）才熱係（xì）數小於（yú）不鏽鋼和高溫合金，散熱條件差，使（shǐ）切削區溫度迅速上升，切削區溫度遠高於其他材料的溫度，積於切削刃附（fù）近不易散發，造成（chéng）加（jiā）工的刀尖附近應力集中（zhōng），刀具磨（mó）損崩刃。
       4、鈦合金材料加工單位麵積切削力（lì）大
       鈦合金材料的加工單位麵（miàn）積的切削力大，主切削力比一般結構小20%左（zuǒ）右，由於刀具與切削的接觸長度短，切削壓力集中在切削刃附近的小小接觸麵積上，故單位接觸麵（miàn）積上所承受的切削力大大上升，造成刀、屑接觸處的摩擦（cā）係數加工，加快（kuài）了刀具前刀麵的磨損。
       5、鈦合金薄壁工件切削產生震動變形
       鈦合金薄壁工件（jiàn）在切削加工過程中易產生振動和變形，影響工件尺（chǐ）寸精度、形狀、位置精度和表麵粗糙度。

鈦合金薄（báo）壁零件切削工藝

       1、合理選擇刀具材料（liào）提高刀具的耐用度
       加工鈦合金材料時必須選用耐磨性高、抗彎強度高、導熱性好，抗粘接、抗養護、抗振動性的硬質合金刀片。
       2、選擇合理的角度提高刀具的強度
       鈦合金材料（liào）工件粗加工時，加工餘量較大，加大刀具的主偏角，增加刀具的強度，使工（gōng）件加工時徑向力變小，避免振動；適當（dāng）地加大前角，減小切削刃單位長度上的負荷，散熱（rè）快、提高刀具的使用壽命。
       3、采用合理的切削用量避免機床振（zhèn）動減少變形
       工件為薄壁，每進行一次加工應力釋放一次，加工（gōng）應力時在工件逐次工序切削加工下完成釋放的，從粗加工（gōng）直接進入到精加工，講過餘量太大，應力得不到完全釋（shì）放，切走刀量太快，造成徑向切（qiē）削力加（jiā）大，使工件變形，造成工件報廢。
       4、采用合理的澆注方（fāng）式提高加工質量
       鈦合（hé）金材料（liào）切削加工（gōng）時（shí）切削區溫度高，需（xū）添加切削（xuē）液降低切（qiē）削溫度（dù），提高加工質量及降低刀具的疲勞強度。

鈦合（hé）金的加工（gōng）注意事（shì）項

       1、由於鈦（tài）合金（jīn）的彈性模量小，工件在加工中心的夾緊（jǐn）變形和受力變形大，會降低工件的（de）加工精度（dù）；工件安裝時夾緊力不宜過大，必要時可（kě）增加輔助支（zhī）承。
       2、若（ruò）使（shǐ）用含氯的切削液（yè），切削過程中在高溫下降分解釋放出（chū）氫氣（qì），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（kāi）裂。
       3、切削液中的氯化物（wù）使用時還可能分解或揮發有毒氣體，使用時（shí）宜采取安全防護措施，否則不應使用；切削後應及時用不含（hán）氯的清（qīng）洗劑（jì）徹底清洗零件，清除含氯（lǜ）殘留物；
       4、禁止使（shǐ）用鉛或鋅基合金製作（zuò）的工、夾（jiá）具與鈦（tài）合金接觸，銅、錫、鎘及其合金也（yě）同樣禁止使用。
       5、與鈦（tài）合（hé）金接觸（chù）的所有工（gōng）、夾具或其他裝置都必須潔淨，經（jīng）清洗過的（de）鈦合金零件，要防止油脂或（huò）指印汙染，否則以後可能造成鹽的應力腐（fǔ）蝕。

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