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為什么都說鈦合金加工難?

2022-03-10

鈦合金材料的產品比強度在一眾金屬材料屬于非常高的一類,鈦合金材料的強度大致與鋼材一致,而其重量大約只達到鋼材重量的一半左右。并且,鈦合金材料擁有者比重小、穩定性和抗腐蝕性好等等等特點,不過鈦合金產品的切削加工比較困難困難,而且加工的效率比較低。如何解決鈦合金的切削加工一直是急需解決的一個難點。

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鈦合金加工為什么會如此困難?

鈦合金的導熱系數小,因此在加工鈦合金時切削溫度很高,在相同條件下,加工TC4[i]的切削溫度比45號鋼高出一倍以上,加工時產生的熱量很難通過工件釋放;鈦合金的比熱小,加工時局部溫度上升快。因此,造成刀具的溫度很高,刀尖急劇磨損,使用壽命降低。

鈦合金彈性模量低[ii],使已加工表面容易產生回彈,特別是薄壁零件的加工回彈更為嚴重,易引起后刀面與已加工表面產生強烈摩擦,從而磨損刀具和崩刃。

鈦合金化學活性很強,高溫下易與氧、氫、氮發生作用,使其強度增加,塑性下降,在加熱和鍛造過程中形成的富氧層使機械加工困難。

鈦合金材料的切削加工原則[1-3]

在加工過程中,所選用的刀具材料、切削條件以及切削加工時間都會影響鈦合金切削加工的效率和經濟性。

1.選用合理的刀具材料

針對鈦合金材料的性能、加工方法、加工技術條件,合理地選用刀具材料。刀具材料應選擇較常用、價格較低、耐磨性好、熱硬性高,并具有足夠韌性的材料。

2.改善切削條件

機床-夾具-刀具的系統剛性要好。機床各部分間隙要調整好,主軸的徑向跳動要小。夾具裝夾工作要牢固,要有足夠剛性。刀具切削部分盡量要短,在容屑足夠的情況下盡量加大切削刃厚度,提高刀具的強度和剛性。

3.對被加工材料進行適當的熱處理

通過熱處理來改變鈦合金材料的性能和金相組織[iii],達到改善材料切削加工性的目的。

4.選擇合理的切削用量

切削速度要低。因為切削速度對切削刃的溫度影響很大,切削速度越高,則切削刃溫度劇增,切削刃溫度的高低直接影響著刀具的壽命,所以要選擇合適的切削速度。

如果您有鈦合金加工的需求,就來找我們杭州東発機械設備有限公司,杭州東発機械設備有限公司從1979年開始從事機械加工至今,服務客戶超過4000家,并以高質量標準獲得一致好評。歡迎與我們合作。


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