“金属3D打印技术,为钛合金零部件的加工提供了新的技术途径,也为中国的航空制造打开了一扇新窗。”金属3D打印技术,是因为设计历来都要受限于生产技术和生产工艺。拿飞机设计来说,即使有再好的空气动力学设计、再好的综合性能设计,如果没有一家公司能生产出来,没有一个工厂能加工出适配的零部件,再好的设计都是白搭——金属3D打印技术已经解决和正在解决这一难题。这根钛合金材质的C919中心翼缘条,尺寸3.07米,重量196千克,于2012年1月打印成功,同年通过商飞的性能测试,2013年成功应用在国产大飞机C919首架验证机上。这是国产机型初次在设计验证阶段,利用3D打印技术制备承力部件,在国际民机的设计生产中亦属初次。更重要的是,作为机翼关键部件,以我国当时的制造能力,还无法锻造出这样超大尺寸的复杂结构件。而如果向国外采购,又势必影响大飞机的国产化率。切削加工钛合金时,应选用硬度高、耐磨性好、抗弯强度高、热导率高和与钛合金亲和作用小的刀具材料。青岛钛合金抛光加工报价
钛合金的切削加工特点:(1)变形系数小:这是钛合金切削加工的明显特点,变形系数小于或接近于1。切屑在前刀面上滑动摩擦的路程较大增大,加速刀具磨损。(2)切削温度高:由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5~1/7),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45号钢时高出一倍以上。(3)单位面积上的切削力大:主切削力比切钢时约小20%,由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力较大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度。因此,要求工艺系统应具有较好的刚性。苏州精密钛合金加工价格切削钛合金加工条件的选择:高速钢。
钛合金切削加工性能分析:(1)钛合金的弹性模数小,其中TC4的弹性模量E=110GPa,约为钢的一半,且导热性低,因而由切削力所引起的被加工件弹性变形大,同时在加工过程中会产生较高和较集中的切削力,容易产生振动而导致切削时出现振颤,降低工件精度,为此要改善加工系统的刚性。(2)钛合金在切削加工中所产生的局部高温使钛很容易吸收大气中的氧和氮形成又硬又脆的外皮而造成工件加工表面的加工硬化现象,加工硬化速度快,使得刀具表面产生严重的划痕,容易在切削过程中产生崩刃现象。(3)钛合金材料本身的物理和化学性能使其切削加工时与工件亲和力大,切削加工时刀具与工件接触时易产生黏刀现象,增大了刀具与工件间的摩擦,产生大量的切削热,由此产生的大量切削热无法及时通过切屑散发出去,较大降低了刀具的使用寿命。因此,加工钛合金的刀具必须具备高热硬度。
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。钛合金加工的诀窍:采用正角型几何形状的刀片,以减少切削力、切削热和工件的变形。
电解加工钛合金产品的工艺方法:1、加工电解液的选择。NaCl是一种强电解质,其在水溶液中几乎可以全部电离为Na+和Cl-离子,并能与水中的H+和OH-等离子共存,NaCl电解液理论上在加工钛合金材料时,通过适当调整加工电压、进给速度以及优化电极结构,会使加工产品表面质量更好,精度更高。选用NaCl作为电解液溶质时,其浓度一般控制在10%-14%,当表面质量要求较高时,一般会控制在10%以下,加工温度通常会控制在,本次即采用的14%浓度的NaCl溶液作为此次研究的电解液。同时为了保证电解液的有效利用。2、非加工型面的绝缘隔离。在电解加工过程中,为了保护某些非加工部位,使它不产生点蚀,通常都会采取一些绝缘保护方法。经过实践之后,较终确定采用静电喷涂方法,不但能够有效避免电解液与非加工表面相接触,起到隔开杂散电流的作用,而且其喷涂的非金属绝缘层较薄,粘贴也更加牢靠,更不会因电解产生的高温而融化脱落,一次喷涂可多次使用。影响钛合金高精度薄壁零件加工精度的要素:切削力和切削热对零件变形的影响。钛合金型材厂家禅城区
钛及钛合金的加工性能:磨削加工性能。青岛钛合金抛光加工报价
影响铝钛合金质量的加工工艺:当用冷却水冷却时,考虑到节约用水和夏季保证水温问题,较好使用冷冻水;如是自来水,从节约资源考虑,较好自备蓄水槽循环使用。在夏季自来水温度高时,有必要用冷却塔等降温措施,保证冷却水冷却效果。破碎漆片厚度和大小都会影响物料冷却效果和后面细碎工序中的生产效率和产量,选择适当的破碎粒度是比较好的。为了防止细粉碎后铝钛合金型材粉末涂料产品的接团和提高细粉碎生产效率,细粉前冷却破料的温度要尽量低,具体物料温度根据涂料的品种,保证细粉碎后的较终铝钛合金型材粉末涂料产品以不团结为标准。青岛钛合金抛光加工报价
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