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为什么说钛合金是一种难加工材料?

发布日期:2016-12-20 14:04:15 来源:互联网 查看次数: 文字大小 【

  【万贯五金机电网】为什么我们认为钛合金是一种难加工材料?因为对其加工机理和现象缺乏深刻的认识。

  1.钛加工的物理现象

  钛合金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比加工钢要复杂得多,从而使钛合金加工面临巨大的困难。

  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。

  加工薄壁或环形等易变形零件时,这个问题就更加严重,将钛合金薄壁零件加工到预期的尺寸精度不是一件容易的事。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。

  “热”是钛合金难加工的“罪魁祸首”!

  2. 加工钛合金的工艺诀窍

  在理解钛合金加工机理的基础上,加上以往的经验,加工钛合金的主要工艺诀窍如下:

  (1) 采用正角型几何形状的刀片,以减少切削力、切削热和工件的变形。


责任编辑:dxm
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标签: 钛合金 难加工材料
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