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青岛朗恩斯分享:钛合金加工其实没那么难

来源:青岛朗恩斯机械工程有限公司 时间:2020/1/9 10:04:19
本页关键词:青岛朗恩斯 钛合金加工
  青岛朗恩斯(www.lionse.cn)分享: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。钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,仅为钢的60%,纯钛的密度才接近普通钢的密度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

  要想加工好钛合金,必须对其对其加工机理和现象理解透彻。很多加工方认为钛合金是一种极难加工的材料,就是因为对其了解不够。今天就当小编为大家来分析分析钛合金的加工机理及现象。

钛合金加工

  首先要讲的是钛合金加工的物理现象。钛合金虽然加工时的切削力只是略高于同等硬度的钢,但是加工钛合金的物理现象却比加工钢要复杂得多,这就使钛合金加工的困难程度直线上升。
  大多数的钛合金的热导率很低,只有钢的1/7,铝的1/16。因此,在切削钛合金过程中产生的热量不会迅速传递给工件或被切屑带走,而集聚在切削区域,所产生的温度可高达1 000℃以上,使刀具的刃口迅速磨损、崩裂和生成积屑瘤,快速出现磨损的刀刃,又使切削区域产生更多的热量,进一步缩短刀具的寿命。
  切削过程中产生的高温同时破坏了钛合金零件的表面完整性,导致零件几何精度下降和出现严重减少其疲劳强度的加工硬化现象。
  钛合金的弹性对零件性能来说可能是有益的,但是在切削过程中,工件的弹性变形是产生振动的重要原因。切削压力使“弹性”的工件离开刀具和反弹,从而使刀具与工件之间摩擦现象大于切削作用。摩擦过程也会产生热,加重了钛合金导热性不良问题。
  在加工薄壁或环形等易变形零件时,这个问题就显得更加严重了,要将钛合金薄壁零件加工到预期的尺寸精度,并不是一件容易的事。因为随着工件材料被刀具推开时,薄壁的局部变形已经超出弹性范围而产生塑性变形,切削点的材料强度和硬度明显增加。此时,按照原先确定的切削速度加工就变得过高,进一步导致刀具急剧磨损。可以说,“热”是导致钛合金加工难度大的“病根”。
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