鈦合金加工的注意事項

隨著加工工藝技術的不斷發張，鈦合金已廣泛應用於飛機發動機的壓氣（qì）機段、發動機罩、排氣裝（zhuāng）置等零（líng）件的（de）製造以及飛機的大梁隔框等結構框架的製造。本期詳細（xì）講述《鈦合（hé）金材料切削加工注意事項》專題內容。

鈦合金材料的主要優點

       1、鈦合金強度高而密度小、重量輕（qīng），為一些大型（xíng）結（jié）構件減輕重量提供解決方案。
       2、熱強性高，鈦合（hé）金在400~500℃條件下仍能維持較高的（de）強度，可以穩定的工作，而鋁合（hé）金的工作溫度隻（zhī）能在200℃以下。
       3、與鋼材相比鈦合金（jīn）固有的高耐蝕性可（kě）以節省（shěng）飛機日常運行（háng）和維（wéi）護保養的成本。

鈦合金切削難點

       1、鈦合金材料組織切削加工性差
       鈦合金材（cái）料組織複雜（zá），親和力大，晶格原子不易脫離平衡位（wèi）置，在高溫高壓下易產（chǎn）生（shēng）粘刀現象。
       2、鈦合金材料變（biàn）形（xíng）係數小
       鈦合金材料工件加工時的一個顯（xiǎn）著特點是切削（xuē）變形係數≤1，切削不但不收（shōu）縮，切有所變長（zhǎng），造成前刀麵被切削流動摩擦的路（lù）徑大大上升，加劇了刀具的磨損。
       3、鈦合金材料切削溫度高
       鈦（tài）合（hé）金材料的才熱係數小於不鏽鋼和高溫合（hé）金，散熱條件差，使切削區溫度迅速（sù）上升，切削區溫（wēn）度遠高於其（qí）他材料（liào）的溫度，積於切削刃附近不易散發，造（zào）成（chéng）加工的刀尖附近（jìn）應力集中，刀具磨損崩刃。
       4、鈦合金材料加工單位麵積切削力大
       鈦合（hé）金材料的加工單位麵積的切削力大，主切削力比一般結構小20%左右，由於刀具與切削（xuē）的接觸長（zhǎng）度短，切削壓力集中在切削刃附近的小小接觸麵積（jī）上，故單位接觸麵積上所承受的切削力大大上升，造成刀、屑接觸處的摩擦係數加工，加快了刀具前刀麵的磨損。
       5、鈦合金薄壁工件切削產生震動變形
       鈦合（hé）金薄壁工件在切削加工過程中（zhōng）易產生振（zhèn）動和變形，影（yǐng）響工件尺寸精度、形狀、位置精度和表麵粗糙度。

鈦合金薄壁零件切削工藝

       1、合理選擇刀具材料提高刀具的耐（nài）用度
       加工鈦合金材料（liào）時必須選用耐磨性高、抗彎強度高、導熱性好，抗粘接、抗養護、抗振動（dòng）性的硬質合金刀片。
       2、選擇合理（lǐ）的角度提高刀具的強度
       鈦合金材料工件粗（cū）加工時，加工餘量較大，加大刀具的主偏角，增加（jiā）刀（dāo）具（jù）的強度，使工件加（jiā）工時徑向（xiàng）力變小，避免振動（dòng）；適當（dāng）地加大前角，減小切（qiē）削刃單位長（zhǎng）度上的負荷，散熱快、提高（gāo）刀具的使用壽命。
       3、采用合理的（de）切削用量避免機床振動減少變形
       工件為薄壁，每進行一次（cì）加工應力釋放一次，加工應力時（shí）在工（gōng）件逐次工序切削加工下完成釋放的，從粗加工直接（jiē）進入到精加工，講過餘量太大，應力得不到完（wán）全釋放，切走刀（dāo）量太快，造成徑向切削力加大，使工件變形，造成（chéng）工件報廢（fèi）。
       4、采（cǎi）用合理的澆（jiāo）注方式提高加工質量
       鈦（tài）合金材料切削（xuē）加工時切削區溫度高（gāo），需添加（jiā）切削液降（jiàng）低切削溫（wēn）度，提高加工質量及降低刀（dāo）具（jù）的疲勞強度。

鈦合金的加（jiā）工注意事項

       1、由於鈦合金的彈性模量小（xiǎo），工件在加工中心（xīn）的夾緊變形和受力變形大，會降低工件（jiàn）的加工精度；工（gōng）件安裝時夾緊力不宜過大，必要時可增加輔助支（zhī）承。
       2、若使用含（hán）氯的（de）切削（xuē）液，切削（xuē）過程中在高（gāo）溫下降分解釋放出氫氣，被鈦吸收引起的氫脆；也可（kě）能引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毒氣（qì）體，使用時宜采取安全防護措施，否則不應使（shǐ）用；切削後應及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零（líng）件，清除含氯（lǜ）殘（cán）留物；
       4、禁止使用鉛或鋅基合金製（zhì）作的工、夾具與鈦合金接（jiē）觸，銅、錫、鎘及其合金也同樣禁止使用。
       5、與鈦合金接觸的所有工、夾具或其他裝（zhuāng）置都必須潔淨，經清（qīng）洗過的（de）鈦合金（jīn）零件，要防（fáng）止油脂或指印汙染（rǎn），否則以後可能造成鹽的應力腐蝕。

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