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经过工件释放;一同由于钛合金比热小,加工时部分温度上升快。因而,简略造成刀具温度很高,使刀尖急剧磨损,使用寿命下降。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功用的主要因素。钛合金弹性模量低,使已加工表面简略产生回弹,特别是薄壁零件的加工回弹更为严峻,易引起后刀面与已加工表面产生激烈抵触,然后磨损刀具和崩刃。钛合金化学活性很强,高温下极易与氧、氢、氮产生效果,使其硬度增加,塑性下降,在加热和铸造过程中构成的富氧层的机械加工困难。钛合金的合金成分不同,其加工功用也不相同,在退火情况下,a型钛合金机械加工功用较好;a+β型钛合金次之;β型钛合金强度高,淬透性好,但机械加工功用最差。
钛合金机械加工的办法很多,主要包含: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;刀具磨损较严峻;切削回弹大。在适宜的机械加工条件下。车削和镗孔并不是特别困难的工序。关于接连切削、大批量出产或金属去除量大的切削,一般都选用硬质合金刀具,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使用。同其他机械加工操作相同,一直选用安稳的强制进刀,可以防止切削中止。切削过程中不要中止或减速。一般不要进行切削,而应进行充分冷却;冷却剂可选用5%硝酸钠水溶液或1/20可溶性油乳状水溶液。铸造前,车削原始棒料表面富氧层选用硬质合金刀具,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
钻削钛合金时简略生生长而薄的弯曲切屑,一同钻削热量大,简略使切屑过火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。钻孔要选用短而尖锐的钻头和低速强制进给,支撑支架要紧固,并要处以重复充分冷却,尤其是深孔钻削。钻削过程中钻头在孔内应坚持钻削情况而不允许在钻孔内空转,并应坚持低而恒速的钻削速度。钻通孔要仔细,当快要钻通时,为了收拾钻头和钻孔,及去除钻屑,最 好退回钻头,毕竟破孔时选用强制进给,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最困难的机械加工工序。攻丝时,钛屑扫除受限制及严峻的咬合倾向将导致螺纹合作欠好,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。因而,应尽量防止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。一同,在攻丝办法上要不断改进,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。另一方面选用表面经过氧化、氧化或镀铬处理的丝锥,以下降咬合及磨损。
4.钛合金的锯割加工
锯割钛合金时,要选用低的表面速度和接连强制进料。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议,一般为2.5mm~25.4mm,资料厚度愈厚,齿距愈大。一同有必要坚持强制进料才干和所需的冷却剂。
5.钛台金的电火花加工
钛合金的电火花加工要求东西与工件间有―个操作空地。空地规划最 好取在0.005mm0.4mm,较小的空地常用于要求表面光滑的精加工,较大空地则用于要求敏捷去除金属的粗加工。电极资料最 好选用铜和锌。
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