钛合金为什么难加工?切削钛合金用什么铣刀?

点击:138 日期:2019-08-09 选择字号:
钛合金为什么难加工?切削钛合金用什么铣刀?


  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。钛合金为什么难加工?切削钛合金用什么铣刀?钛合金的加工性为45#钢的20-40%,硬度<HB300,会出现强烈的粘刀现象;HB>370又太硬使加工困难,最好加工的具有硬度HB300-370的钛合金。


  影响其可切削性的主要原因有这几点:1)气体杂质(氧、氮和氢等)对钛合金的可切削性有很大影响,因为钛的化学活泼性高,很容易与气体杂质化合。当温度超过600度,钛被氧化,形成脆化层,即所谓“组织α化层”;2)钛合金塑性小,明显影响其切削时的塑性变形。钛合金的变形系数仅为1甚至小于1,而普通碳钢的变形系数为3左右。切削时切屑与前刀面有极小的接触面,使接触区压力和局部温度高,刀具磨损快。3)钛合金加工时会产生严重的加工硬化。4)当C>0.2%,钛合金会形成硬的碳化物,使刀具产生磨粒磨损,使切削性下降。


铣刀




  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。铣削速度宜低。尽量采用尖齿铣刀,避免使用铲齿铣刀。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。


     

  磨削钛合金零件常见的问题是粘屑造成砂轮堵塞以及零件表面烧伤。其原因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。粘屑和砂轮堵塞导致磨削比显著下降,扩散和化学反应的结果,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。钛合金铣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。



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