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钛合金材料在精密加工中的绝窍
2015-12-24 热度: 309

  众所周知,航空航天行业当中的精密加工对于材料的要求是很高的,当然一方是为了要满足航空设备的特殊性,还有更重要的是因为航天的环景影响。因为特殊的环境影响,所以市面上的一般材料当然满足不了该环境的需求,势必需要一些特殊的材料进行替代。今天向大家介绍一种比较常用的材料,那就是钛合金,特别是航空航天方面,更是常见,为何这种材料运用比较多呢?那与它的特性有一定的关系。

  钛合金,它的比重小,决定的了质量小,强度和热强度高,决定了硬度与耐高温,且耐海水和酸碱腐蚀等一系列优良的物理机械性能,决定其不论在何种环境都可使用,另外还有一点,变形系数很小,因此在航天、航空、船舶、石油、化工等工业中得到了广泛的应用。

  正因为钛合金具有以上的与普通材料不一样的地方,也决定它在精密加工中有很大的难度,很多机械加工工厂都不愿意去加工此种材料,也不知道如何去加工这种材料。为此,随恩润滑油经过长期的与一些钛合金加工客户了解沟通,整理了一些小小的技巧与大家分享!

  由于钛合金变形系数小、切削温度高,刀尖应力大、加工硬化严重,造成在切削加工时,刀具容易磨损、崩刃,切削加工质量难以保证。那如何做切削加工呢?

  钛合金切削时,切削力不大,加工硬化也不严重,容易获得比较好的表面光洁度,但是钛合金导热系数小,切削温度高,刀具磨损较大,刀具耐用度低,刀具应选用与钛化学亲和作用小,导热系数高,强度大,晶粒度小的钨钴类硬质合金刀具,如YG8,YG3等刀具。钛合金在车削过程中,断屑是加工中的难题,特别是纯钛的加工,为了达到断屑的目的,可将切削部分刃磨成全弧形的卷屑槽,前浅后深,前窄后宽,使切屑易于向外排出,从而不会让切屑缠绕在工件表面,造成工件表面划伤。

  钛合金切削变形系数小,刀与屑的接触面积小,切削温度高,为了减少切削热的产生,①车刀的前角不宜过大,硬质合金车刀的前角一般取5-8度,由于钛合金的硬度高,为了增大车刀的抗冲击强度,车刀的后角也不宜过大,一般取5°,为了加强刀尖部分的强度,改善散热条件,提高刀具的抗冲击能力,采用了绝对值较大的负刃倾角。

  控制合理的切削速度,不宜过快,并且在加工过程中使用钛合金专用切削液冷却,可有效的提高刀具耐用度,并选取理的进给量。

  钻削加工也是比较常用的,钛合金钻削比较困难,常在加工过程中出现烧刀和断钻现象。主要原因是钻头刃磨不良,排屑不及时,冷却不佳以及工艺系统刚性差等方面原因造成的。视钻头的直径而定,磨窄横刃,宽度一般在0.5㎜,以便减少轴向力,减少因阻力带来的震动。同时在距离钻头尖部5-8㎜处,将钻头刃带磨窄,留0.5㎜左右,有利于钻头在排屑。几何形状必须刃磨正确,两切削刃必须保持对称,这样可以防止钻头仅一面刀刃切削,切削力全部集中在一侧,使钻头过早的磨损,甚至会因打滑造成崩刃现象。始终要保持刀刃锋利,当刀刃变钝时,应立即停钻,重新刃磨钻头。如果用变钝的钻头继续强行切削,钻头很快会由于摩擦高温而烧伤、退火致使钻头报废。同时也是工件的硬化层加厚,给以后重新钻孔增加了难度和修磨钻头的次数。按钻孔深度要求,应尽量缩短钻头长度,加大钻心厚度以增加刚性,防止在钻孔是因抖动而造成崩刃。经实践证明φ15的钻头长150比长195的寿命大。所以长度的选取也是很重要的。

  经过上面的两种常用加工来看,钛合金的加工也是相对来说比较难的,但经过很好的加工还是可以加工出不错的精密零件的,航空航天设备的钛合金零件。

  (文章来源:钛资讯)