钛合金特性及加工方法
钛合金的熔炼与制备
钛合金的熔炼与制备钛合金是一种具有高强度、低密度、优异的抗腐蚀性能和良好的高温强度的先进材料。
它广泛应用于航空、航天、化工、汽车和医疗等领域。
钛合金的熔炼与制备是其获得优异性能的关键。
本文将介绍该过程的基本情况以及其发展趋势。
一、钛合金的熔炼钛合金通常使用熔模铸造、真空电弧熔炼和粉末冶金等方式进行制备。
其中熔模铸造和真空电弧熔炼是最常用的方法。
下面将对这两种方法进行详细介绍。
1、熔模铸造熔模铸造又称熔模法或精密铸造法，是指钛合金加入铸造模中，利用热力学原理使金属熔融并凝固成型的一种工艺。
该方法适用于生产中小型、复杂、精密钛合金铸件。
使用熔模铸造方法加工的钛合金件具有较高的成形精度和良好的表面质量，而且可以制造出形状和重量特殊的零部件。
但是，这种方法的缺点是成本高、制造周期长并且机械性能较差。
2、真空电弧熔炼真空电弧熔炼是指采用电弧在真空或惰性气氛下将钛合金熔化，然后将熔融合金浇注成型。
真空电弧熔炼的工艺流程与普通的真空熔炼方法相似。
在制备钛合金材料时，真空电弧熔炼是最常用的方法之一。
它可以用来制备各种不同种类的钛合金材料，提供多种材质选择，有一定的成本优势和高效性。
然而，使用这种方法制备的钛合金材料容易出现完全凝固并且内部不均的现象，影响其机械性能和成型质量。
二、钛合金的制备粉末冶金是目前制备钛合金的主要技术之一。
粉末冶金是一种通过混合、成型和烧结等多个工序制备金属或合金件的方法。
它利用粉末状的钛合金材料制备成型零件。
粉末冶金制备钛合金零件的过程主要包含以下几个步骤：粉末钛合金的混合、制备成型件、烧结、热处理以及表面处理。
该方法有很多优点，例如可以制造出形状复杂、成分一致、精度高的零件。
此外，其还具有成本低、资源利用率高、环境友好等优势。
不过，这种方法的缺点是进行成型需要较高的成型压力，以及制造过程中可能会产生残余应力、孔隙和裂纹等缺陷，从而影响材料的结构和性能。
三、结论钛合金的熔炼和制备是生产高品质钛合金制品的关键。
钛合金零件机械加工工艺
钛合金零件机械加工工艺本文档将介绍钛合金零件的机械加工工艺，以帮助读者了解如何有效地进行钛合金零件的加工过程。
1. 钛合金概述钛合金是一种轻质但强度高、耐腐蚀性好的金属材料，常用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
钛合金具有良好的机械性能和热特性，但其机械加工相对困难，需要采用适当的工艺来实现加工目标。
2. 钛合金零件机械加工过程钛合金零件的机械加工主要包括以下几个步骤：2.1 设计和材料准备在进行钛合金零件的机械加工之前，首先需要进行设计和材料准备。
设计阶段需要考虑零件的结构和功能要求，并制定相应的加工方案。
材料准备则包括采购适当规格的钛合金材料，并进行表面处理以去除氧化层等。
2.2 切削加工钛合金零件的切削加工是最常用的机械加工方法之一。
切削加工可以通过车削、铣削、钻削等工艺来实现。
在进行切削加工时，需要选择适当的切削工具和切削参数，以确保加工质量和效率。
2.3 磨削加工钛合金零件的磨削加工一般用于提高零件的精度和表面质量。
常用的磨削加工方法包括平面磨削、外圆磨削、内孔磨削等。
在进行磨削加工时，需要选择适当的砂轮和加工参数，以实现所需的加工效果。
2.4 钻孔和攻丝钻孔和攻丝是钛合金零件常见的加工操作之一。
在进行钻孔时，需要选择适当的钻孔工具和冷却液，以确保钻孔质量和效率。
攻丝时则需要选择适当的攻丝工具和攻丝参数，以保证精度和牢固度。
2.5 表面处理钛合金零件在机械加工完成后，常需要进行表面处理以提高其耐腐蚀性和美观度。
常用的表面处理方法包括电镀、阳极氧化、喷涂涂层等。
2.6 检测和质量控制钛合金零件机械加工完成后，需要进行检测和质量控制，以确保零件符合设计要求和标准。
常用的检测方法包括尺寸测量、外观检查、金相显微镜观察等。
3. 安全注意事项在进行钛合金零件的机械加工时，需要注意以下安全事项：- 确保操作人员具备相关的机械加工知识和技能；- 使用适当的个人防护装备，如手套、护目镜等；- 操作机床和工具时，要遵循操作规程和安全操作规范；- 避免产生过多的粉尘、废料和切屑，及时清理工作区域；- 定期检查和维护机床和工具的状态，以确保其正常运行和安全性。
钛合金材料的加工制备工艺
钛合金材料的加工制备工艺随着科技的飞速发展，钛合金材料的应用范围越来越广泛。
从航空航天、船舶制造到医疗器械、汽车零部件，钛合金材料都有着广泛的应用。
然而，钛合金材料的加工与制备一直是一个难点，因为钛合金材料自身特性，一旦加工不当，容易导致材料破损，加工难度不小。
本文将从钛合金材料的特性、加工方法以及制备工艺等方面阐述钛合金材料的加工制备工艺。
一、钛合金材料的特性钛合金材料是一种轻量化高强度材料。
相比较于传统的钢材，钛合金材料的密度只有钢材的一半左右，而其强度却可以达到钢材的两倍以上。
因此，钛合金材料被广泛应用于航空航天、医疗器械以及汽车零部件等领域。
钛合金材料具有优异的耐腐蚀性，热膨胀系数小，抗疲劳强度高以及良好的生物相容性，这些特性使得钛合金材料成为各个领域中不可或缺的出色材料。
然而，由于钛合金材料的稳定化能力较差，其在高温高压下会出现氧化失稳的问题，导致加工困难。
另外，钛合金材料不耐磨、不耐热以及易于形变等特性也给其加工制备带来了一定的挑战。
二、钛合金材料的加工方法钛合金材料的加工方法主要包括热加工和冷加工两种方法。
热加工指的是在高温下对钛合金材料进行加工，通常采用的方法是锻造和粉末冶金。
锻造通过热加工的方式使得钛合金材料的组织变得致密，同时提高其塑性和韧性。
锻造方法可以分为等温锻造、非等温锻造以及等离子锻造等。
而粉末冶金的方法则是将钛合金材料的粉末加热后在高压下进行压制。
这种方法可以有效地保持钛合金材料的组织结构，同时还可以大大提高其抗腐蚀性和力学性能。
冷加工指的是在常温下对钛合金材料进行加工，通常采用的方法有剪切、压缩、拉伸等。
这种加工方法对钛合金材料的性质影响比较小，但是制备难度相对较大，需要借助一定的加工设备和工艺进行实现。
三、钛合金材料的制备工艺钛合金材料的制备工艺主要分为粉末冶金、铸造、化学气相沉积和喷雾沉积等几种方法。
粉末冶金是一种将钛合金材料的粉末进行混合后加热压制的方法。
这种方法可以制备出具有良好力学性能和抗腐蚀性能的钛合金材料。
钛合金板材的矫形工艺
钛合金板材的矫形工艺1. 引言钛合金是一种高强度、低密度的金属材料，具有良好的耐腐蚀性能和优异的机械性能。
由于其广泛应用于航空、航天、医疗等领域，对钛合金板材进行形状修正（矫形）工艺的研究变得非常重要。
本文将介绍钛合金板材的矫形工艺及其相关技术。
2. 钛合金板材的特性钛合金具有以下特性：•高强度：钛合金具有优异的强度和刚度，可以满足各种应力条件下的使用要求。
•低密度：钛合金比重轻，具有较低的密度，可以减轻结构负荷。
•耐腐蚀性：钛合金具有优异的耐腐蚀性能，在高温、酸碱等恶劣环境中表现出色。
•良好的可塑性：钛合金易于加工成各种形式，适用于多种制造工艺。
3. 钛合金板材矫形工艺的分类钛合金板材的矫形工艺可以分为以下几种类型：3.1. 冷弯矫形冷弯矫形是指在常温下对钛合金板材进行弯曲或折叠的工艺。
主要包括以下几种方法：•手工冷弯：通过手工操作将钛合金板材按照设计要求进行弯曲或折叠。
•机械冷弯：利用机械设备（如液压机、卷板机等）对钛合金板材进行弯曲或折叠。
3.2. 热弯矫形热弯矫形是指通过加热钛合金板材，在一定温度范围内进行弯曲或折叠的工艺。
主要包括以下几种方法：•火焰加热：利用火焰喷枪对钛合金板材进行局部加热，然后通过机械设备对其进行弯曲或折叠。
•感应加热：利用感应加热设备对钛合金板材进行整体或局部加热，然后通过机械设备对其进行弯曲或折叠。
3.3. 液压矫形液压矫形是指利用液压力对钛合金板材进行形状修正的工艺。
主要包括以下几种方法：•液压成型：通过液压机对钛合金板材进行成型，可以实现复杂曲面的加工。
•液压拉伸：通过液压拉伸设备对钛合金板材进行拉伸，改变其形状。
4. 钛合金板材矫形工艺的影响因素钛合金板材的矫形工艺受到多种因素的影响，包括：•板材性能：不同牌号、不同状态的钛合金板材具有不同的力学性能和可塑性，需要根据具体情况选择适当的矫形工艺。
•板材尺寸：板材的长度、宽度和厚度会影响到矫形工艺的选择和操作方式。
钛合金特性和加工
合金元素钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。
钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。
合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。
其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。
②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。
前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。
氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。
通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。
氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。
通常钛合金中氢含量控制在 0.015％以下。
氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。
[编辑本段]钛合金的分类钛是同素异构体，熔点为1720℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β钛。
利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金（itanium alloys）。
室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：α合金,(α+β)合金和β合金。
中国分别以TA、TC、TB 表示。
α钛合金它是α相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下，均是α相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。
在500℃～600℃的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。
β钛合金它是β相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达1372～1666 MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。
钛冲压件工艺
钛冲压件工艺1. 引言钛冲压件工艺是一种利用冲压技术对钛合金材料进行加工的方法。
钛合金具有优异的机械性能和化学性能，广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
而冲压技术是一种高效、精确的加工方法，可以大幅降低生产成本，提高生产效率。
钛冲压件工艺具有重要的实际意义和应用前景。
2. 钛合金材料2.1 钛合金的特性钛合金是由钛和其他元素（如铝、铁、镁等）组成的合金材料。
它具有以下特性：•高强度：钛合金具有较高的强度与比弹性模量。
•轻质：钛合金的密度较低，约为4.5g/cm³，约为钢的一半。
•耐腐蚀：钛合金具有优异的耐腐蚀性能，在酸、碱等恶劣环境中表现出色。
•耐高温：钛合金可以在高温下保持较好的力学性能。
•生物相容性：钛合金对人体组织具有良好的相容性，常用于医疗器械制造。
2.2 钛合金的分类根据合金元素的不同，钛合金可分为α型、β型和α+β型三类。
其中，α型钛合金具有良好的可塑性和韧性，适用于冲压加工。
3. 钛冲压件工艺流程钛冲压件工艺主要包括以下几个步骤：3.1 材料准备首先需要准备好钛合金板材。
通常情况下，钛合金板材会经过热处理、切割、抛光等工艺步骤，以得到符合要求的板材。
3.2 模具设计与制造根据产品的形状和尺寸要求，设计并制造相应的冲压模具。
模具需考虑到材料特性和加工工艺要求，保证产品质量。
3.3 冲压加工将准备好的钛合金板材放入冲床中，并使用冲头对其进行冲压加工。
通过模具的作用，使得钛合金板材按照设计要求形成所需形状。
3.4 补强工艺钛合金具有较弱的塑性，冲压过程中容易出现残余应力和变形。
为了提高产品的强度和稳定性，需要进行补强工艺。
常见的补强工艺包括回火、热处理、表面处理等。
3.5 检测与质量控制对冲压件进行检测，包括尺寸测量、外观检查、力学性能测试等。
通过严格的质量控制，确保产品达到设计要求和客户需求。
4. 钛冲压件的应用钛冲压件广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
以下是一些常见的应用领域：4.1 航空航天领域钛合金冲压件在航空航天领域中具有重要地位。
钛合金加工注意事项
钛合金加工注意事项一、材料选择钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性，但在加工过程中容易发生变形、断裂等问题。
因此，在选择钛合金材料时，需要考虑其强度、塑性和耐腐蚀性等特性，以满足加工要求。
二、加工方法1. 切削加工：钛合金的切削加工难度较大，容易产生高温、切削力大等问题。
因此，在进行切削加工时，应选择合适的切削工具，适当降低切削速度和进给速度，以减少切削热量的积累，避免刀具磨损过快。
2. 锻造加工：钛合金的锻造加工是常用的一种方法，可以提高其力学性能和塑性。
在进行锻造加工时，应控制加热温度和保持时间，确保钛合金的完整性和均匀性。
3. 焊接加工：钛合金的焊接加工需要注意防止氧化和污染，可以采用惰性气体保护焊或真空焊接等方法，以保证焊缝质量。
三、工艺参数1. 温度控制：钛合金的加工温度对于材料的力学性能和耐腐蚀性有着重要影响。
因此，在加工过程中应控制好加热和冷却速度，避免过高或过低的温度对材料造成负面影响。
2. 加工速度：钛合金的加工速度应根据具体工艺要求进行调整，过高的加工速度可能导致材料变形或破裂，过低的加工速度则会降低生产效率。
3. 切削参数：在切削加工中，切削速度、进给速度和切削深度等参数的选择需要根据具体材料和切削工具来确定，以保证加工质量和工具寿命。
四、安全措施钛合金加工过程中产生的副产物（如钛屑等）具有易燃易爆的特性，因此需要采取一系列安全措施，以避免安全事故的发生。
包括：1. 加工场所应具备良好的通风设施，排除烟尘和有害气体。
2. 操作人员应佩戴防护设备，如防护眼镜、防护手套和防护服等。
3. 加工设备和工具应定期检查和维护，确保其正常运行。
4. 废弃物和废液应妥善处理，避免对环境造成污染。
钛合金加工过程中需要注意材料选择、加工方法、工艺参数和安全措施等方面的问题。
只有在合理选择材料、科学控制加工过程，并采取必要的安全措施，才能确保钛合金加工的质量和安全性。
钛合金材料的加工工艺研究
钛合金材料的加工工艺研究随着现代工业技术的不断发展，钛合金材料作为一种高性能的金属材料，被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等多个领域。
但是，钛合金的加工难度很大，其强度高、韧性低、易氧化、易热裂和易热变形等特点，使其加工困难度增加，因此钛合金产品的加工工艺研究一直是业内人士关注的热点之一。
一、钛合金材料的性质钛合金材料具有许多优异的特性，包括高比强度、高比刚度、低密度、优良的抗氧化性能、高抗腐蚀性能和优异的生物相容性等。
但是，其加工性能受到限制，如加工难度大，热变形严重，切削力大，容易产生裂纹和变形等。
二、钛合金材料加工工艺1. 机械加工机械加工是一种常用的加工方法，主要包括车削、铣削、钻孔、磨削、抛光等。
然而，机械加工钛合金材料的难度较大，需要使用更硬的切削工具和更高质量的冷却液，减小切削量，而且加工过程要遵循一定的顺序，减少残余应力的影响。
2. 化学加工化学加工是应用化学反应的原理，对钛合金表面进行化学反应，制备出所需要的形态。
常见的化学加工方法有电解氧化、化学镀锌、化学镀铬、化学雾化等。
这种加工方法被广泛应用于消费品和贵金属制品制造领域，可以获得高度均一的表面，提高产品的质量和精度。
3. 热加工钛合金材料的高温强度较高，热加工主要包括热挤压和热轧制等。
热挤压是通过消除材料粗大组织和制造均匀组织来改善钛合金的可塑性。
热轧制是将钛合金材料加热到高温，并通过压制来改善其性质。
这种加工方法可用于生产大尺寸的钛合金板材，用于航空、航天、船舶、化工等领域的制造。
4. 焊接加工钛合金材料的焊接难度大，主要是其焊接接头易产生孔洞和裂纹。
常见可控气体（TPA）、等离子焊接（PAW）、电弧等离子焊接（PAPC）、电弧熔化钨惰性气体（GTAW）等。
其中TPA具有高低速、热能控制、适用于龙骨和复杂形状的零件焊接等特点，是钛合金材料实现自动化焊接的主要途径之一。
三、钛合金材料加工中需要注意的问题1. 刀具选择钛合金材料钻孔时，应选择尖角为150度或135度，称为通用钻头。
钛的冶炼与制备方法
02
在轧制过程中，钛金属经过多道次的轧制和退火处理，以获得
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
所需的机械性能和显微组织。
轧制工艺可以生产出各种规格的钛板、钛带、钛箔等产品，广
03
泛应用于航空、航天、医疗等领域。
钛的热处理工艺
1
热处理是钛加工中重要的工艺过程，通过控制加 热、保温和冷却条件，改变钛金属的内部结构和 性能。
2
钛的热处理工艺主要包括退火、固溶处理、时效 处理等，可以改善钛金属的强度、韧性、耐腐蚀 性等性能。
体育用品领域
钛可以用于制造高尔夫球杆、自行车架等高性能 体育器材。
02
钛的冶炼方法
镁还原法
总结词
利用镁还原四氯化钛制备海绵钛的方 法，具有工艺成熟、操作简单等优点 。
详细描述
将四氯化钛与镁反应，生成钛和氯化 镁，再通过蒸馏分离氯化镁，得到海 绵钛。该方法是目前工业上制备海绵 钛的主要方法之一。
钠还原法
05
钛的应用领域
航空航天领域
要点一
飞机制造
钛合金由于其高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，广泛应 用于飞机机身、机翼、发动机部件等制造。
要点二
卫星与火箭
钛也用于卫星和火箭的结构部件，如燃料箱、支架和连接 件等。
医疗领域
医疗器械
钛由于其生物相容性和耐腐蚀性，被用于制造医疗器械 ，如牙科植入物、手术器械和矫形设备等。
医疗植入物
钛合金广泛用于制造人工关节、骨板和骨钉等医疗植入 物，因为它们与人体相容性好，不易引起排异反应。
化工领域
化学反应容器
钛耐腐蚀性强，可用于制造化学反应 容器和管道，用于运输和储存各种化 学物质。
石油和天然气开采
钛用于制造石油和天然气开采过程中 的管道、阀门和泵等设备，能够承受 高腐蚀性的工作环境。
钛合金材料的熔炼与制备
轧制成形法
轧制成形法是通过将钛合金坯 料在轧机上轧制加工成形的制 备方法。
该方法适用于制备薄板、薄带 、棒材等钛合金材料，广泛应 用于航空、船舶、化工等领域 。
轧制成形法制备钛合金的优点 是材料性能优异、加工精度高 ，但工艺复杂、成本高。
钛合金材料的熔炼与制备
目
CONTENCT
录
• 钛合金的简介 • 钛合金的熔炼技术 • 钛合金的制备技术 • 钛合金的加工工艺 • 钛合金的发展趋势与展望
01
钛合金的简介
钛合金的定义
钛合金是由纯钛元素与一些其他元素（如铝、锡、钼、钒等）通 过合金化处理得到的金属材料。
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金，其特点是密度小 、比强度高、耐腐蚀性好、高温性能好、无磁性等。
体育用品
由于钛合金轻质高强，被广泛应用于高尔夫球杆 、自行车架等体育用品的制造。
02
钛合金的熔炼技术
电弧熔炼法
总结词
利用电弧产生的高温熔化金属或合金的方法。
详细描述
电弧熔炼法是钛合金制备中常用的熔炼技术之一，通过电极间产生的电弧产生高温，将钛合金原料熔化为液态， 再通过冷却凝固得到钛合金材料。该方法具有熔炼温度高、熔炼速度快、生产效率高等优点，但同时也存在能耗 高、电极易损耗等缺点。
回收再利用
开展钛合金废料的回收、 再生和再利用工作，降低 生产成本，同时减少环境 污染。
规模化生产
通过扩大生产规模，实现 规模效益，降低单位产品 的生产成本。
THANK YOU
感谢聆听
详细描述
悬浮熔炼法是一种新型的熔炼技术，利用磁场或电场使钛合金原料在非接触状态下熔化为液态，再通 过冷却凝固得到钛合金材料。该方法具有熔炼温度高、熔炼速度快、可去除杂质等优点，但同时也存 在设备成本高、技术难度大等缺点。
钛合金加工工艺
钛合金加工工艺
钛合金是一种具有优异机械性能和抗腐蚀性能的新型材料，成为了航空、航天、船舶、生物医学等领域中非常重要的结构材料。
本文将介绍钛合金的加工工艺。
一、钛合金的切削加工
钛合金的切削加工是目前钛合金加工中最为常见的一种方法。
钛合金的加工难度主要在于它的高强度和难加工性。
钛合金在切削过程中，容易附着在刀具上，形成大量热量，导致刀具磨损严重。
因此，钛合金的切削必须选用硬质合金刀具，并注意掌握合理的加工速度和切削深度等参数。
二、钛合金的冲压加工
钛合金的冲压加工主要包括剪切、弯曲和深冲。
在冲压加工中，钛合金材料具有优异的塑性，因此冲压加工可以做出各种形状的钛合金部件。
在冲压钛合金时，要注意铣削过程中的火花可能引起钛合金粉尘爆炸的危险，因此需要在加工场地设置防爆设备。
三、钛合金的拉伸加工
钛合金的拉伸加工是指利用钛合金材料的塑性形变，来使得钛合金材料变为带有特定形状的工件。
拉伸加工时，必须选择适宜的冷加工方法，如冷挤压、镦锻、卷曲等。
此外，拉伸加工还需要配合热处理，以保证钛合金的性能优良。
四、钛合金的焊接加工
钛合金的焊接加工是比较困难的工艺。
常用的钛合金焊接方法包括手工气焊、手工电弧焊、氩弧焊、电子束焊、激光焊等。
应用不同的焊接方法可以获得不同的焊接质量。
在焊接加工过程中，应注意预加热以及所有焊接接头的准备和清洁。
综上所述，钛合金的加工工艺是比较复杂的。
在加工过程中需要注意掌握加工参数以及选择适合的加工工具。
同时，还需要设置防爆设备以及进行预加热和热处理等措施，以保证钛合金材料的加工质量和性能。
钛合金加工
钛合金加工钛合金加工是一种高级金属加工工艺，用于将钛合金材料加工成各种形状和尺寸的零件或产品。
钛合金具有优异的力学性能、耐腐蚀性能和高温性能，因此广泛应用于航空航天、船舶制造、化工、医疗器械等领域。
本文将介绍钛合金加工的工艺流程、常见的加工方法和注意事项。
一、钛合金加工的工艺流程1. 材料准备：选择合适的钛合金材料，包括纯钛和钛合金。
钛合金的成分可以根据具体需求进行调整，以满足不同的性能要求。
2. 材料切割：将钛合金材料切割成所需的形状和尺寸。
常用的切割方法包括锯切、激光切割和水刀切割等。
3. 热处理：对切割后的材料进行热处理，以提高材料的硬度和耐磨性。
热处理过程包括加热、保温和冷却等步骤。
4. 成型加工：将热处理后的材料进行成型加工，包括冷冲压、热冲压、挤压和锻造等。
这些工艺可以将钛合金材料加工成各种复杂的形状和结构。
5. CNC加工：采用计算机数控(CNC)加工技术对钛合金进行精密加工。
这种加工方法可以实现高精度、高效率的加工，适用于制作钛合金零件的高要求。
6. 表面处理：对加工完成的钛合金零件进行表面处理，以提高其装饰性和耐腐蚀性。
常用的表面处理方法包括阳极氧化、喷砂和化学镀等。
7. 装配和检测：将加工和处理完毕的钛合金零件进行装配，并进行质量检测。
这些检测方法包括外观检查、物理性能测试和化学成分分析等。
二、常见的钛合金加工方法1. 机械加工：包括车削、铣削、钻孔和车床加工等。
这些方法适用于加工大尺寸和复杂形状的钛合金零件。
2. 焊接：钛合金的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊和激光焊等。
在焊接过程中，需要注意保护气氛和控制焊接温度，以确保焊接质量。
3. 粉末冶金：将钛合金粉末制成复杂形状的零件。
这种方法可以实现高精度、高效率的生产，适用于批量生产钛合金零件。
4. 热等静压：将钛合金粉末经过高温和高压的作用，使其烧结成密实的零件。
这种方法可以得到高致密度、高强度的钛合金零件。
5. 化学加工：例如化学刻蚀、电解抛光和化学蚀刻等方法，用于对钛合金零件进行表面清洁和加工处理。
钛合金的加工与应用
钛合金的加工与应用钛合金是一种高强度、低密度、优良耐腐蚀性的金属材料，拥有极高的比强度和比刚度，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、医疗、化工等领域。
钛合金的加工与应用主要包括以下几个方面：1.钛合金的加工方法：钛合金的加工方法包括锻造、压力成型、钛板的冷、热轧制、钛焊、钛铸等。
其中，锻造是常用的加工方法之一，通过对钛合金坯料进行加热，再进行力的作用，使其塑性变形，进而形成所需形状的零部件。
钛合金的压力成型主要包括挤压、拉深、旋压等，可以加工出较为复杂的形状。
钛板的冷、热轧制是通过对钛合金板材进行冷、热轧，使其变形为所需厚度和形状的板材。
钛焊是通过高温熔合将两个或多个钛合金部件连接在一起；钛铸是将熔化的钛合金倒入模具，然后冷却凝固成形。
2.航空航天领域：钛合金在航空航天领域的应用广泛，主要用于飞机结构零件、发动机零件、航天器结构和悬挂系统等。
由于钛合金具有优良的比强度和耐腐蚀性能，能够减轻飞机自重，提高飞机的载荷能力和飞行速度，同时能够抵抗高温氧化和腐蚀等环境影响，因此被广泛应用于航空航天领域。
3.汽车领域：钛合金在汽车领域的应用主要包括制动系统、底盘组件、排气系统等。
由于钛合金具有优异的低密度和高强度，能够减轻汽车自重，提高汽车的燃油效率和加速性能，并且钛合金的耐腐蚀性好，能够抵抗路面盐雾等腐蚀介质的侵蚀，因此被广泛应用于汽车领域。
4.医疗领域：钛合金在医疗领域的应用主要包括人工关节、牙科种植、外科器械等。
由于钛合金具有生物相容性好、无毒、无磁性等特点，可以与人体组织兼容，并且在人体内不会产生副作用。
因此，钛合金成为制造人工关节和牙科种植等医疗器械的理想材料。
5.化工领域：由于钛合金具有耐腐蚀性好、耐高温性能优良的特点，被广泛应用于化工领域。
钛合金的耐腐蚀性能可以有效抵抗酸碱等腐蚀介质的侵蚀；耐高温性能可以在高温环境下保持结构稳定性。
因此，在化工领域中，钛合金通常用于生产反应器、换热器、输送管道等设备。
钛合金加工流程
钛合金加工流程钛合金加工流程钛合金是一种高强度、轻量化的金属材料，因其具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和生物相容性等特点，被广泛应用于航空航天、船舶、汽车、医疗等领域。
在钛合金的制造过程中，加工是必不可少的一环，本文将按类别介绍钛合金的加工流程。
锻造加工锻造是一种将钛合金加热到高温状态后在模具中受力变形的加工方法。
锻造加工可以提高钛合金的强度和塑性，并使其机械性能得到改善。
钛合金的锻造加工通常分为等轴和单轴两种方式。
等轴锻造是指在同心圆内分布的多个锻钢块均匀变形，形成等边、等面积的凸多边形。
单轴锻造则是按照金属的力学性能进行压缩和拉伸，使其沿着一个轴向产生均匀的塑性变形，从而获得高强度的钛合金材料。
挤压加工挤压是一种将钛合金材料通过挤压机进行锻制、拉伸的加工方法，是制造大尺寸钛合金构件的重要加工工艺之一。
挤压加工可以改变钛合金材料的微观组织，提高其强度和塑性，使成品具有更好的机械性能和耐腐蚀性能。
挤压加工还可以减小钛合金材料的孔隙，改善其成型性能和工艺性能。
铣削加工铣削是一种将钛合金加工成所需形状的加工方法，常用于加工各种高精度的零件和构件。
铣削加工需要使用高速的机械加工设备，通常采用数控机床进行加工，同时需要选用适当的刀具和加工参数。
铣削加工可以对钛合金进行二次加工、去除表面毛刺等问题，提高钛合金的质量和精度。
激光切割激光切割是一种高精度、高效率的加工方法，可以对钛合金材料进行割裂、开槽、打孔等工艺加工。
激光切割具有精度高、加工速度快、切割边界平滑、无残留等优点，并且可以加工形状复杂的钛合金构件。
在医疗、航空航天等领域，激光切割技术正在被广泛应用。
总结钛合金加工是钛合金制造过程中必不可少的一环，包括锻造、挤压、铣削以及激光切割等加工方法。
这些加工方法都有着各自的特点和应用领域，在钛合金制品加工过程中需要根据实际需求选择合适的加工方法。
随着科技的进步和加工工艺的不断创新，钛合金加工技术也将不断发展，为钛合金制品的生产和应用提供更加优质的服务。
钛合金折弯工艺
钛合金折弯工艺钛合金是一种高强度、低密度、耐腐蚀的金属材料，广泛应用于航空、航天、医疗、化工等领域。
在钛合金的加工过程中，折弯是一种常见的加工方式。
本文将介绍钛合金折弯工艺的相关知识。
一、钛合金的特性钛合金具有以下特性：1. 高强度：钛合金的强度比一般的钢材高，可以承受较大的载荷。
2. 低密度：钛合金的密度比一般的金属材料低，可以减轻结构的重量。
3. 耐腐蚀：钛合金具有良好的耐腐蚀性能，可以在恶劣的环境下使用。
4. 良好的加工性能：钛合金可以通过各种加工方式进行加工，如锻造、铸造、挤压、拉伸等。
二、钛合金折弯的工艺流程钛合金折弯的工艺流程包括以下几个步骤：1. 材料准备：选择合适的钛合金材料，根据需要进行切割、打磨等处理。
2. 设计模具：根据需要设计合适的模具，模具的形状和尺寸应该与要加工的零件相匹配。
3. 加热处理：将钛合金材料加热到一定温度，使其变得柔软，便于折弯。
4. 折弯加工：将加热后的钛合金材料放入模具中，进行折弯加工。
折弯的角度和弯曲半径应该根据要求进行调整。
5. 冷却处理：将折弯后的钛合金材料进行冷却处理，使其恢复原来的硬度和强度。
6. 检验质量：对折弯后的钛合金材料进行检验，检查其尺寸、形状、表面质量等是否符合要求。
三、钛合金折弯的注意事项在进行钛合金折弯加工时，需要注意以下几个问题：1. 温度控制：钛合金的加工温度应该控制在一定范围内，过高或过低都会影响加工质量。
2. 模具设计：模具的设计应该合理，尺寸和形状应该与要加工的零件相匹配。
3. 折弯角度：折弯角度和弯曲半径应该根据要求进行调整，避免出现过度弯曲或不足弯曲的情况。
4. 冷却处理：冷却处理的时间和方法应该合理，避免出现变形或裂纹等问题。
5. 检验质量：对折弯后的钛合金材料进行检验，确保其质量符合要求。
四、钛合金折弯的应用领域钛合金折弯广泛应用于航空、航天、医疗、化工等领域。
在航空航天领域，钛合金折弯可以用于制造飞机、导弹、卫星等结构件；在医疗领域，钛合金折弯可以用于制造人工关节、牙科种植体等医疗器械；在化工领域，钛合金折弯可以用于制造化工设备、反应器等。
tc4钛棒加工工艺
tc4钛棒加工工艺tc4钛棒是一种常用的钛合金材料，具有高强度、耐腐蚀等优良特性，在航空航天、船舶制造、化工等领域有着广泛的应用。
本文将介绍tc4钛棒的加工工艺。
一、tc4钛棒的材料特性tc4钛棒是由钛合金tc4制成的，tc4钛合金是一种α+β型钛合金，具有良好的热处理性能。
它的主要成分为钛、铝、钒、铁等元素，具有高强度、低密度、优良的耐腐蚀性和热稳定性等特点。
这使得tc4钛棒广泛应用于高强度、耐腐蚀的场合。
二、tc4钛棒的加工工艺1. 钛棒的切割需要将tc4钛棒按照要求的长度切割成坯料。
常用的切割方法有锯切、割切和切割等。
切割时需要注意避免切割过热，以免影响钛棒的性能。
2. 钛棒的粗加工粗加工是将切割好的tc4钛棒进行形状修整和表面去除。
常用的粗加工方法有车削、镗削、铣削等。
在粗加工过程中，需要控制好切削速度和切削深度，以确保加工表面的粗糙度和尺寸精度。
3. 钛棒的热处理热处理是为了改善钛棒的力学性能和耐腐蚀性能。
常用的热处理方法有固溶处理、时效处理等。
固溶处理是将钛棒加热至一定温度，保持一定时间后迅速冷却，以消除钛合金中的固溶相。
时效处理是在固溶处理后将钛棒再次加热至一定温度，保持一定时间后冷却，以形成更细小的相。
4. 钛棒的精加工精加工是对tc4钛棒进行更细致的加工，以达到所需的尺寸和形状要求。
常用的精加工方法有磨削、拉伸、冲压等。
在精加工过程中，需要注意控制加工参数，避免过度加热和过量切削，以免影响钛棒的性能。
5. 钛棒的表面处理表面处理是为了提高tc4钛棒的表面质量和耐腐蚀性。
常用的表面处理方法有酸洗、喷砂、阳极氧化等。
酸洗可以去除钛棒表面的氧化物和污染物，喷砂可以提高表面的粗糙度，阳极氧化可以形成一层氧化膜，增加钛棒的耐腐蚀性。
6. 钛棒的检测和质量控制在加工过程中，需要对tc4钛棒进行检测和质量控制，以确保产品的质量。
常用的检测方法有尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试等。
质量控制包括过程控制和出厂检验，通过控制加工参数和加强质量管理，提高产品的一致性和稳定性。
钛合金的特性及加工性能
４ ． 锻 压加 工 性 能 。
钛合金强 度高 、硬度大 ，所 以要求 加工设备 功率大 ， 模 具、 刀具应有 较高的强度 和硬度 。切削加工 时， 切屑与前刀面 接触 面积小 ， 刀尖应 力大 。与 ４ ５ 钢相 比 ， 钛合金 的切削力虽 然只有其 ２ ， ３ — ３ ／ ４ ． 可是切 屑与前 刀面 的接触 面积却 更小 （ 只
二、 钛及钛 合金的加工性能
１ ． 切 削加 工性 能 。
坯料内部因变形热而温度升高。由于钛合金热导率低。 表层 温度 下降后 。 内层坯料 热量不 能及 时传输 到表层补 充 。 会出 现表面硬化层， 而使得变形难以继续进行 。同时， 表层与内层 会产 生很大 的温度梯 度 。 即使 能成 形 ． 也容 易造成变 形 和组
面： （ １ ） 强度 高。钛合金具有很 高的强度 ， 其抗拉强度为 ６ ８ ６ — １ １ ７ ６ ＭＰ ａ ， 而密度仅 为钢 的 ６ ０ ％左右 ， 所 以比强度很高 。 （ ２ ） 硬
加热炉到挤压筒的输送速度也要快 。鉴于在加热和挤 压过程 中金属易被气 体污染 ． 故还应采 用适 当的保 护措施。挤压 时 应 选择合 适 的润滑剂 ， 以防粘 结模具 ， 如 采用包 套挤压 和玻 璃 润滑挤压。因钛及 钛合 金的变形热效应较 大 ， 导热性较差 ， 故在挤 压变 形时还要特别注意防止过热现象。钛合金 的挤压 过 程 比铝合金 、 铜 合金 、 甚至钢 的挤压过程更 为复杂 。 这是由
钛合金特殊物理化学性能所决定的。钛合金在常规热反挤成
形时， 模具温度低 。 与模 具接触 的坯料表面温度迅速 下降 ， 而
５ ５ ０ — ６ ０ ０ ￣ Ｃ ： 在低温下， 钛合金的强度反而比在常温时增加， 且
钛合金与加工
钛合金钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好.另外:钛合金的工艺性能差,切削加工困难.在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,生产工艺复杂.titanium alloys以钛为基加入其他元素组成的合金。
钛的工业化生产是1948年开始的。
航空工业发展的需要，使钛工业以平均每年约8％的增长速度发展。
目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。
使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛（TA1、TA2和TA3）。
钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
60年代中期，钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。
钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。
此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。
中国于1956年开始钛和钛合金研究；60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。
特点钛合金与其他金属材料相比,有下列优点:①比强度（抗拉强度／密度）高（见图）,抗拉强度可达100～140kgf/mm2，而密度仅为钢的60％。
②中温强度好,使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作。
③耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜，有抵抗多种介质侵蚀的能力。
通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性，在海水、湿氯气和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。
但在还原性介质，如盐酸等溶液中，钛的耐蚀性能较差。
④低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。
⑤弹性模量低,热导率小，无铁磁性。
合金元素钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。
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钛合金特性及加工方法钛合金以其强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料,但由于其切削加工性差,长期以来在很大程度上制约了它的应用。
随着加工工艺技术的发展,近年来,钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。
我公司某新型航空发动机的钛合金零件约占零件总数的１1％。
本文就是在该新机试制过程中积累的对钛合金材料切削特性以及1在不同加工方法下表现出的具体特点的认识及所应采取工艺措施的经验总结。
ﻫﻫ钛合金的切削加工性及普遍原则ﻫ钛合金按金属组织分为a相、b相、a+b相,分别以ＴA,TB,TC表示其牌号与类型。
我公司某新型发动机所用材料为TA,TC两种。
一般铸、锻件采用ＴA系列,棒料用TC系列。
ﻫﻫ特点及切削加工性ﻫ钛合金相对一般合金钢具有以下优点:比强变高:钛合金密度只有４.5g/ｃｍ3,比铁小得多,而其强度与普通碳钢相近。
ﻫ机械性能好:钛合金熔点为16６０℃,比铁高,具有较高的热强度,可在５５0℃以下工作,同时在低温下通常显示出较好的韧性。
抗蚀性好:在550℃以下钛合金表面易形成致密的氧化膜,故不容易被进一步氧化,对大气、海水、蒸汽以及一些酸、碱、盐介质均有较高的抗蚀能力。
ﻫ另一方面,钛合金的切削加工性比较差。
主要原因为:ﻫ导热性差,致使切削温度很高,降低了刀具耐用度。
60０℃以上温度时,表面形成氧化硬层,对刀具有强烈的磨损作用。
ﻫ塑性低、硬度高,使剪切角增大,切屑与前刀面接触长度很小,前刀面上应力很大,刀刃易发生破损。
ﻫ弹性模量低,弹性变形大,接近后刀面处工件表面回弹量大,所以已加工表面与后刀面的接触面积大,磨损严重。
钛合金切削过程中的这些特点使其加工变得十分困难,导致加工效率低,刀具消耗大。
ﻫ切削加工的普遍原则根据钛合金的性质与切削过程中的特点,加工时应考虑以下几个方面:尽可能使用硬质合金刀具,如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲与力小、导热性好、强度也较高。
低速下断续切削时可选用耐冲击的超细晶粒硬质合金,成形与复杂刀具可用高温性能好的高速钢。
采用较小的前角与较大的后角以增大切屑与前刀面的接触长度,减小工件与后刀面的摩擦,刀尖采用圆弧过渡刃以提高强度,避免尖角烧损与崩刃。
ﻫ要保持刀刃锋利,以保证排屑流畅,避免粘屑崩刃。
ﻫ切削速度宜低,以免切削温度过高;进给量适中,过大易烧刀,过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快;切削深度可较大,使刀尖在硬化层以下工作,有利于提高刀具耐用度。
加工时须加冷却液充分冷却。
ﻫ切削钛合金时吃刀抗力较大,故工艺系统需保证有足够的刚度。
由于钛合金易变形,所以切削夹紧力不能大,特别就是在某些精加工工序时,必要时可使用一定的辅助支承。
以上就是钛合金加工时需考虑的普遍原则,事实上,用不同的加工方法时及在不同的条件下存在着不同的矛盾突出点与解决问题的侧重点。
ﻫ２钛合金切削加工的工艺措施ﻫ车削ﻫ钛合金车削易获得较好的表面粗糙度,加工硬化不严重,但切削温度高,刀具磨损快。
针对这些特点,主要在刀具、切削参数方面采取以下措施:ﻫ刀具材料:根据工厂现有条件选用YG6,YG８,YＧ10HＴ。
刀具几何参数:合适的刀具前后角、刀尖磨圆。
ﻫ较低的切削速度。
ﻫ适中的进给量。
较深的切削深度。
选用的具体参数见表1。
ﻫ表1 车削钛合金参数表工序车刀前角gｏ°车刀后角ao°刀尖圆弧半径ｒeﻫｍｍ切削速度ｖﻫm／mｉn 切削深度aｐmｍ进给量fmm／r粗车５6～1０1~２４0 30、2～0、3 ﻫ精车 5 6～１0 ０、5 60 0、２~0.5 0、１ﻫ此外还须注意以下３点:充分冷却。
车外圆时刀尖不能高于工件中心,否则容易扎刀。
ﻫ精车及车削薄壁件时,刀具主偏角要大,一般为7５～90°。
铣削ﻫ钛合金铣削比车削困难,因为铣削就是断续切削,并且切屑易与刀刃发生粘结,当粘屑的刀齿再次切入工件时,粘屑被碰掉并带走一小块刀具材料,形成崩刃,极大地降低了刀具的耐用度。
因此对钛合金铣削采取了３点措施: ﻫﻫ铣削方式:一般采用顺铣。
刀具材料:高速钢M4２。
ﻫ从工件装夹及设备方面提高工艺系统刚性。
ﻫ这里需要特别指出的就是:一般合金钢的加工均不采用顺铣,因机床丝杠、螺母间隙的影响,顺铣时,铣刀作用在工件上,在进给方向上的分力与进给方向相同,易使工件台产生间隙性窜动,造成打刀。
对顺铣而言,刀齿一开始切入就碰到硬皮而导致刀具破损。
但由于逆铣切屑就是由薄到厚,在最初切入时刀具易与工件发生干摩擦,加重刀具的粘屑与崩刃,就钛合金而言,后一矛盾显得更为突出。
ﻫ此外,为使钛合金顺利铣削,还应注意以下几点:相对于通用标准铣刀,前角应减小,后角应加大。
ﻫ铣削速度宜低。
尽量采用尖齿铣刀,避免使用铲齿铣刀。
ﻫ刀尖应圆滑转接。
大量使用切削液。
为提高生产效率,可适当增加铣削深度与宽度,铣削深度一般粗加工为１、5～3、０ｍm,精加工为0、２~０、5ｍm。
磨削ﻫ磨削钛合金零件常见的问题就是粘屑造成砂轮堵塞以及零件表面烧伤。
其原因就是钛合金的导热性差,使磨削区产生高温,从而使钛合金与磨料发生粘结、扩散以及强烈的化学反应。
粘屑与砂轮堵塞导致磨削比显著下降,扩散与化学反应的结果,使工件被磨表面烧伤,导致零件疲劳强度降低,这在磨削钛合金铸件时更为明显。
为解决这一问题,采取的措施就是: ﻫﻫ选用合适的砂轮材料:绿碳化硅TL。
ﻫ稍低的砂轮硬度:ZＲ1。
较粗的砂轮粒度:6０。
稍低的砂轮速度:10～20m/s。
稍小的进给量。
ﻫ用乳化液充分冷却。
钻削钛合金钻削比较困难,常在加工过程中出现烧刀与断钻现象。
这主要就是由于钻头刃磨不良、排屑不及时、冷却不佳以及工艺系统刚性差等几方面原因造成的。
因此,在钛合金钻削加工中须注意以下几点:ﻫ刀具材料:高速钢M42,B２01或硬质合金。
ﻫ合理的钻头刃磨:加大顶角、减少外缘前角、增大外缘后角,倒锥加至标准钻头的2～３倍。
勤退刀并及时清除切屑,注意切屑的形状与颜色。
如钻削过程中切屑出现羽状或颜色变化时,表明钻头已钝,应及时换刀刃磨。
ﻫ加足切削液:一般用豆油,必要时可加法国OLTIP钻孔攻丝专用油。
ﻫ提高工艺系统刚性:钻模应固定在工作台上,钻模引导宜贴近加工表面,尽量使用短钻头。
ﻫ还有一个值得注意的问题就是:当采取手动进给时,钻头不得在孔中不进不退,否则钻刃摩擦加工表面,造成加工硬化,使钻头变钝。
铰削钛合金铰削时刀具磨损不严重,使用硬质合金与高速钢铰刀均可。
工厂常用的有W1８Cr4V,Ｍ4２,YW1,YG8,ＹG10HT等。
使用硬质合金铰刀时,要采取类似钻削的工艺系统刚度,防止铰刀崩刃。
钛合金铰孔时出现的主要问题就是铰孔不光,可采取以下解决措施: ﻫﻫ用油石修窄铰刀刃带宽度,以免刃带与孔壁粘结,但要保证足够的强度,一般刃宽在0、1~0、1５mｍ为好。
ﻫ切削刃与校准部分转接处应为光滑圆弧,磨损后要及时修磨,并要求各齿圆弧大小一致。
必要时可加大校准部分倒锥。
ﻫ两次铰削。
粗铰余量０.1ｍm,精铰余量一般小于0.０5mm。
主轴转速60r/min。
ﻫ铰完退刀时,手铰不能反转退出,机铰应不停车退出铰刀。
ﻫ攻丝钛合金攻丝,特别就是M６mｍ以下的小孔攻丝相当困难。
主要因为切屑细小,易与刀刃及工件粘结,造成加工表面粗糙度值大,扭矩大。
攻丝时丝锥选用不当及操作不当极易造成加工硬化,加工效率极低并时有丝锥折断现象。
其解决办法如下: ﻫ优先选用一丝到位的跳牙丝锥,齿数应较标准丝锥少,一般为2～3齿。
切削锥角宜大,锥度部分一般为３~４扣螺纹长度。
为便于排屑,还可在切削锥部分磨出负倾角。
尽量选用短丝锥以增加丝锥刚性。
丝锥的倒锥部分应较标准的适当加大,以减少丝锥与工件的摩擦。
ﻫ加工螺纹底孔时,先粗钻再用扩孔钻扩孔,以减小底孔的加工硬化。
对于螺距为0.7~1、５ｍｍ的螺纹,底孔尺寸可加工到国标规定的标准螺纹底孔的上差并允许再加大0、1ｍｍ。
ﻫ如果不受螺孔位置及工件形状限制,尽量采用机攻,避免手工攻丝进给不匀、中途停顿而造成的加工硬化。
钛合金以其比强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料,但由于其切削加工性差,长期以来在很大程度上制约了它的应用。
随着加工工艺技术的发展,近年来,钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。
我公司某新型航空发动机的钛合金零件约占零件总数的１1%。
本文就是在该新机试制过程中积累的对钛合金材料切削特性以1及在不同加工方法下表现出的具体特点的认识及所应采取工艺措施的经验总结。
ﻫﻫ钛合金的切削加工性及普遍原则钛合金按金属组织分为a相、ｂ相、ａ+ｂ相,分别以ＴA,TB,TC表示其牌号与类型。
我公司某新型发动机所用材料为TA,TC两种。
一般铸、锻件采用TA系列,棒料用ＴC 系列。
ﻫﻫ特点及切削加工性钛合金相对一般合金钢具有以下优点:ﻫ比强变高:钛合金密度只有４、5g／cｍ3,比铁小得多,而其强度与普通碳钢相近。
ﻫ机械性能好:钛合金熔点为１660℃,比铁高,具有较高的热强度,可在550℃以下工作,同时在低温下通常显示出较好的韧性。
抗蚀性好:在55０℃以下钛合金表面易形成致密的氧化膜,故不容易被进一步氧化,对大气、海水、蒸汽以及一些酸、碱、盐介质均有较高的抗蚀能力。
另一方面,钛合金的切削加工性比较差。
主要原因为:导热性差,致使切削温度很高,降低了刀具耐用度。
600℃以上温度时,表面形成氧化硬层,对刀具有强烈的磨损作用。
塑性低、硬度高,使剪切角增大,切屑与前刀面接触长度很小,前刀面上应力很大,刀刃易发生破损。
ﻫ弹性模量低,弹性变形大,接近后刀面处工件表面回弹量大,所以已加工表面与后刀面的接触面积大,磨损严重。
钛合金切削过程中的这些特点使其加工变得十分困难,导致加工效率低,刀具消耗大。
切削加工的普遍原则ﻫ根据钛合金的性质与切削过程中的特点,加工时应考虑以下几个方面:尽可能使用硬质合金刀具,如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲与力小、导热性好、强度也较高。
低速下断续切削时可选用耐冲击的超细晶粒硬质合金,成形与复杂刀具可用高温性能好的高速钢。
ﻫ采用较小的前角与较大的后角以增大切屑与前刀面的接触长度,减小工件与后刀面的摩擦,刀尖采用圆弧过渡刃以提高强度,避免尖角烧损与崩刃。
ﻫ要保持刀刃锋利,以保证排屑流畅,避免粘屑崩刃。
切削速度宜低,以免切削温度过高;进给量适中,过大易烧刀,过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快;切削深度可较大,使刀尖在硬化层以下工作,有利于提高刀具耐用度。
加工时须加冷却液充分冷却。
切削钛合金时吃刀抗力较大,故工艺系统需保证有足够的刚度。
由于钛合金易变形,所以切削夹紧力不能大,特别就是在某些精加工工序时,必要时可使用一定的辅助支承。