鈦合金加工的注意事項

隨著加工工（gōng）藝技術的不斷發張，鈦合金已廣泛應用於飛機發（fā）動機的壓氣機段、發動機罩、排氣裝置等零件的製造以及飛機的大梁隔框等結構框（kuàng）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（liào）的主要優（yōu）點

       1、鈦合金強度（dù）高而密度小（xiǎo）、重量輕，為一些大型結構件減輕重量提供（gòng）解決方案。
       2、熱強性高，鈦合金（jīn）在（zài）400~500℃條件（jiàn）下仍能維持較高的強度，可以穩定的工作，而鋁合金（jīn）的工（gōng）作溫度隻能在200℃以下。
       3、與鋼材相（xiàng）比鈦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。

鈦合金切削難點

       1、鈦合金（jīn）材料組織切削加工性差
       鈦合金（jīn）材（cái）料組織複雜，親和力大，晶格原子不易脫離平衡位置，在高溫高壓下易產（chǎn）生粘刀現象（xiàng）。
       2、鈦合金材料變形係數小
       鈦合金材料工件加工時的一個顯著特點是切削變形係數≤1，切削不但（dàn）不收縮，切有所變長，造成前刀（dāo）麵被切削流動摩（mó）擦的（de）路徑（jìng）大大上升，加劇了刀具的磨損。
       3、鈦合金材料切削溫度高
       鈦合金（jīn）材料的才熱係數小於不鏽鋼和高溫合金，散熱條件差，使切削區（qū）溫度迅速上升，切削區溫度遠高於其（qí）他材料的溫度，積於切削刃附近不易（yì）散發，造成（chéng）加工的刀尖附近（jìn）應力集中，刀具（jù）磨（mó）損崩（bēng）刃。
       4、鈦合（hé）金材料加工單位麵積（jī）切削力（lì）大
       鈦合（hé）金（jīn）材料的加工單位麵積的切（qiē）削力大，主切（qiē）削力比一般結構小20%左右，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（dān）位接觸麵積上所承受的切（qiē）削力大大上升，造成刀、屑接觸處的摩擦係數加工（gōng），加快了刀具（jù）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（chéng）中易產生振動和變形，影響工件尺寸精度、形狀、位置精度和表麵粗糙度。

鈦合金薄壁零（líng）件切削工藝

       1、合理選擇刀具材料提高刀具的耐用度
       加工鈦合（hé）金材料（liào）時必須選用耐磨性（xìng）高、抗彎強度高、導熱性好（hǎo），抗粘接、抗養（yǎng）護、抗振動性的硬質合金刀片。
       2、選擇（zé）合理的角度提（tí）高刀具的強度
       鈦合金材料工（gōng）件粗加工時，加工餘量（liàng）較（jiào）大，加（jiā）大刀具的主偏角，增加刀具的強度，使工件加工時徑向力（lì）變小，避免振動；適當地加大前角，減小（xiǎo）切削刃單位（wèi）長度上的負荷，散熱快、提高刀具的使（shǐ）用壽命。
       3、采用合理的切削用（yòng）量避免（miǎn）機床振動減少變形
       工件為薄壁，每進行一次加工應力釋放一次，加（jiā）工應力時在工件（jiàn）逐次工序（xù）切削加工下完成釋放的，從粗加（jiā）工直接進入到精加工，講過餘量太大，應（yīng）力得不到完全釋放，切走刀量太快，造成徑向切削力（lì）加大（dà），使工件變形（xíng），造成工件報廢。
       4、采用合（hé）理的澆注方式提高加工質量
       鈦（tài）合金材料切削加工（gōng）時切（qiē）削區溫度高，需添加切削液降低切（qiē）削溫度，提高加工質量及降低刀具的疲勞（láo）強度。

鈦合金的加工注意（yì）事項

       1、由於鈦合（hé）金的彈性模量小，工件在加工中心的夾緊變形和受力變形大，會降低工件的加工精度；工件安裝時夾緊（jǐn）力不宜過大（dà），必（bì）要時可增（zēng）加輔（fǔ）助支承。
       2、若使用含氯的切削液，切（qiē）削過程中在高（gāo）溫下降分解釋（shì）放出氫氣，被鈦吸收引起的氫脆；也可能引（yǐn）起鈦合金高溫應力腐蝕開裂。
       3、切削液中的氯化物使用時還可能分解或揮發有（yǒu）毒氣體，使用時宜采取安全防（fáng）護措施，否則不應使用（yòng）；切削後應及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零件，清除含氯殘留（liú）物；
       4、禁止使用（yòng）鉛或鋅基合金製作的工、夾具與鈦合金接觸，銅（tóng）、錫、鎘及其合（hé）金也同樣禁止使用。
       5、與鈦合金接觸（chù）的所有工、夾具或其他裝置都必須潔淨，經清洗（xǐ）過的鈦合金零件，要防止油脂或指印汙染，否則以（yǐ）後可能造成鹽（yán）的應力腐蝕。

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