簡析鈦合金零件加工
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簡析鈦合金零件加工
摘 要：鈦合金機械性能優(yōu)良，而工藝性能較差，這就導致了其應用前景看好但加工較為困難這一矛盾。本文通過分析鈦合金材料的金屬切削性能，結合多年實際工作經驗，在加工鈦合金刀具的選用、切削速度的確定、不同切削方法的特點、加工余量及加工注意事項等多方面進行了探討，闡明了本人對鈦合金機械加工方面的見解和建議。關鍵詞：鈦合金；機械性能；工藝方法；材料0 引言鈦合金密度低、比強度（強度密度）高、抗腐蝕性能好、耐熱性高、韌性、塑性、可焊性均較好，目前在航空航天、汽車、醫(yī)學、體育用品及電解工業(yè)等許多領域均已大量使用鈦合金。但導熱性能差、硬度高、彈性模量低等特性也導致鈦合金成為較難加工的金屬材料。本文是針對其工藝特性總結出的鈦合金切削加工中的一些工藝措施。1 鈦合金材料的主要優(yōu)點（1）鈦合金強度高而密度小（4.4kgdm3）、重量輕，為一些大型結構件減輕重量提供了解決方案。（2）熱強性高。鈦合金在400500條件下仍能維持較高的強度，可以穩(wěn)定的工作，而鋁合金的工作溫度只能在200以下。（3）與鋼材相比鈦合金固有的高耐蝕性可以節(jié)省飛機日常運行和維護保養(yǎng)的成本。2 鈦合金加工特性分析（1）導熱系數(shù)低。TC4在200時熱導率導熱系數(shù)是0.036卡厘米？秒？，僅是鋼的14，鋁的113，銅的125。在切削加工過程中散熱和冷卻效果差，縮短了刀具壽命。（2）彈性模量低，零件已加工表面回彈大，導致已加工表面與刀具的后刀面接觸面積增大，既影響零件尺寸精度又降低了刀具耐用度。（3）硬度因素。硬度值低的鈦合金加工時會發(fā)粘，切屑沾在刀具前刀面的切削刃附近形成積屑瘤，影響加工效果；硬度值高的鈦合金加工時容易使刀具產生崩刃和磨蝕。這些特性導致鈦合金金屬去除率低，僅為鋼件的14，加工時間較同尺寸鋼件要長得多。（4）化學親和性強。鈦不僅可以與空氣中的主要成分氮、氧、等物質發(fā)生化學反應，在合金表面形成TiC及TiN硬化層，而且在切削加工產生的高溫條件下還能與刀具材料起反應，降低了刀具的耐用度。（5）切削過程中的安全性能差。鈦屬于易燃金屬，微量切削時加工中產生的高溫和火花可能引起鈦屑燃燒。
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