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钛合金材料又哪些特点性质

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钛合金材料又哪些特点性质

2020-08-01 14:23:38



  钛合金以其高的比强度,良好的力学性能和良好的耐腐蚀性成为飞机和发动机的理想材料,但由于其加工性差,其应用长期受到很大的限制。 随着加工技术的发展,近年来钛合金已广泛应用于飞机发动机的压缩机段、发动机罩、排气装置等结构框架部件的制造。 我公司一台新型航空发动机的钛合金零件约占零件总数的11。 本文是对钛合金材料切削特性的理解和不同加工方法的具体特点以及新机试制过程中应采取的工艺措施的经验总结。


  1钛合金的可加工性及一般原理


  钛合金按金属企业组织可以分为a相、b相、a+b相,分别以TA,TB,TC表示其牌号和类型。我公司某新型汽车发动机工作所用主要材料为TA,TC两种。一般铸、锻件比较采用TA系列,棒料用TC系列。


  特点及切削加工性


  钛合金具有相对于一般具有以下优点:


  比强变高:钛合金材料密度我们只有4.5g/cm3,比铁小得多,而其工作强度与普通采用碳钢具有相近。


  力学性能好:钛合金熔点为1660℃,比铁高,热强度高,能工作在550℃以下,通常在低温下表现出良好的韧性。


  耐蚀性好: 钛合金表面在550 °c 以下容易形成致密的氧化膜,不易进一步氧化。


  在另一方面,钛相对较差的可加工性。其主要原因是:导热性差,导致高切削温度,降低工具寿命。高于600℃的温度下,在表面上形成的硬质的氧化物层,该工具具有很强的磨蚀作用。低的延展性,硬度高,从而使剪切角的增加,与前小的长度,大的应力前刀面的芯片前刀面接触,切削刃容易断裂。低弹性模量,弹性变形,侧翼的工件表面的靠近大反弹后,接触区域的加工面的后刀面磨损严重。这些特征钛合金切削使它非常困难的过程,导致低的加工效率,刀具消耗。


  切削进行加工的普遍发展原则


  切割过程的性质和钛合金的特性,加工应考虑以下几个方面:


  尽可能通过使用进行硬质合金以及刀具,如钨钴类硬质合金与钛合金应用化学教育亲和力小、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,成形和复杂控制刀具系统可用一个高温环境性能好的高速钢。


  采用较小的前角和较大的后角,增加切屑与前刀面的接触长度,减少工件与后刀面的摩擦;采用圆弧过渡边,提高强度,避免尖角烧落。 要保持刀片锋利,要清除杂物平整,避免芯片破损。 切削速度要低,避免切削温度过高;进给量适中,过大易烧刀,过小因刀片工作在加工硬化层,磨损过快;切削深度可大,使刀尖工作在硬化层以下。 有利于提高刀具耐久性。


  加工时必须加入冷却剂充分冷却。


  钛吃刀切削阻力大,所以处理系统必须具有足够的刚性。由于钛变形,使切割夹紧力不会那么大,尤其是当某些加工操作可以在必要的时候,可以使用的辅助支持。


  以上是钛合金加工时需考虑的普遍发展原则,事实上,用不同的加工技术方法时及在不同的条件下企业存在着一些不同的矛盾一个突出点和解决这些问题的侧重点。


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