钛合金的加工究竟难在哪里?一,钛合金的弹性模数低,约为钢的1/2,对于去除后的表面易反弹,易与刀具后刀面间产生强烈摩擦;二,塑性低、硬度高,切屑与前刀面接触面积小,刀尖切削应力大,刀尖和切削刃极易磨损,通常切削速度为30m/min左右;三,亲和性大,由于切屑与刀面之间的强烈摩擦,在高的切削温度及高的切削压力的作用下,刀具材料和工件材料中的钛元素相互亲和,产生咬合、粘刀,刀具易产生粘结磨损;四,化学活性大,在高温状态时,钛和空气中的大部分成分产生强烈的化学反应,特别是与氧气和氮气,产生间隙固溶体,生成硬度很高的硬质层,对刀具有强烈的磨损作用。钛合金零件加工工艺与优化的点考虑:薄壁件残余应力的消除。上海钛合金精密加工多少钱
钛合金加工具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨'钛合金的牌号近30种。使用较普遍的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4)'Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。上海钛合金精密加工多少钱钛合金加工的诀窍:尽可能在钛合金较软的状态加工,因为淬硬后材料变得更难加工。
TC4钛合金的切削加工性:(一)TC4的导热率为铁的1/4、铝的1/16,比不锈钢和高温合金的导热率还要低,使得加工过程中产生的大量切削热大部分残留在刀具内,造成切削温度高,刀具迅速磨损。(二)与45钢相比,TC4的切削力是其2/3~3/4,但切屑与前刀面的接触面积却只有其1/2~2/3,所以切削刃承受的应力是钢的1.3~1.5倍,刀尖或切削刃更容易磨损或损伤。(三)相同条件下,TC4材料与刀具材料的摩擦系数大于碳钢,切屑沿前刀面流出的摩擦速度高,导致摩擦功大,摩擦界面温度高,刀具易磨损。(四)高温时,钛合金能与空气中的氢、氧、氮起化学反应,形成硬化层,造成工件塑性降低,切屑与前刀面接触面积减小,加速刀具磨损。(五)TC4的弹性模量约为钢的1/2,小弹性模量和大屈强比使切削加工时工件已加工面产生较大回弹和变形,刀具后角磨损,与零件摩擦加剧。
钛合金加工存在的难点:(1)变形系数小:这在钛合金材料的切削加工中是一个比较明显的特征。在切削加工的过程中,切屑与前刀面接触的面积太大,切屑在刀具的前刀面上行程比一般材料的切屑要大的多,在这样长时间的行走会导致刀具磨损严重,而行走过程中还会发生摩擦导致刀具的温度升高。(2)切削温度高:一方面前面提到的变形系数小会导致一部分的温度升高。而钛合金切削加工过程中切削温度高主要方面还是因为钛合金的导热系数非常的小,且切屑与刀具的前刀面的接触的长度短,在这些因素的影响下,切削过程中产生的热量很难传导出去,主要都存积在刀尖附近,造成局部温度太高。钛合金零件加工工艺与优化的点考虑:从工件的结构上考虑。
加工钛合金的典型车刀具有如下特点:①刀片材料为YG6X,YG10HT;②前角较小,一般γ0=4°~6°,增强刀头强度;③有f=0.05~0.1mm的负倒棱,以增强刀刃的强度;④后角较大,一般α0=14°~16°,以减少后面的磨擦,提高刀具耐用度;⑤一般不允许磨出尖角或过渡刃,而磨出刀尖圆角r=0.5mm左右,粗车时可达r=1~2mm,以增强刀尖强度;⑥精车或车削薄壁件时,刀具主偏角要大,一般为75°~90°。使用乳化液冷却,可有效地提高刀具耐用度。在保证刀头强度的前提下使刀头具有高的耐磨性和硬度是合理加工钛合金的关健。因此选用的YG6X刀片在刃磨后应当用金刚石或碳化硅油石背刀(背出倒棱),达到消除刃磨锯口、增强刀刃强度的目的。冷却润滑系统(流量为52.8gpm,压力为1,000psi)可将冷却液直接输送到刀具/工件界面处,提高多槽刀具的排屑能力。冷却系统包括上置式喷淋头、主轴喷嘴和通过主轴内部的冷却液。钛合金加工的诀窍:保持恒定的进给以避免工件的硬化,在切削过程中刀具要始终处于进给状态。青岛钛锻件定制哪家好
超钛合金零件的加工主要是获得相对较小的粗糙度。上海钛合金精密加工多少钱
钛合金切削加工的特点:1、冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不光会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。2、切削温度高:由于钛合金的导热系数很小,切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围内,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削不锈钢时高出一倍以上。上海钛合金精密加工多少钱
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