鈦合金加工注意事項課件

鈦合金加工注意事項目錄1.鈦合金切削特點2.鈦合金加工的刀具選擇

3.鈦合金加工的切削用量的選擇

4.鈦合金切削液的選擇

5.鈦合金加工注意事項

6.加工過程中清洗措施及要求7.安全鈦合金切削特點鈦合金的硬度大于HB350時切削加工特別困難，小于HB300時則容易出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象，也難于切削。但鈦合金的硬度只是難于切削加工的一個方面，關(guān)鍵在于鈦合金本身化學(xué)、物理、力學(xué)性能間的綜合對其切削加工性的影響。鈦合金有如下切削特點：(1)變形系數(shù)?。哼@是鈦合金切削加工的顯著特點，變形系數(shù)小于或接近于1。切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增大，加速刀具磨損。(2)切削溫度高：由于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)很小(只相當(dāng)于45號鋼的1/5～1/7)，切屑與前刃面的接觸長度極短，切削時產(chǎn)生的熱不易傳出，集中在切削區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi)，切削溫度很高。在相同的切削條件下，切削溫度可比切削45#鋼時高出一倍以上。目前我們加工的零件的材料為6Al-4V，材料硬度為HB320-360鈦合金加工的刀具選擇

1.切削加工鈦合金應(yīng)從降低切削溫度和減少粘結(jié)兩方面出發(fā)，選用紅硬性好、抗彎強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好、與鈦合金親和性差的刀具材料，YG類硬質(zhì)合金比較合適。由于高速鋼的耐熱性差，因此應(yīng)盡量采用硬質(zhì)合金制作的刀具。常用的硬質(zhì)合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。2.涂層刀片和YT類硬質(zhì)合金會與鈦合金產(chǎn)生劇烈的親和作用，加劇刀具的粘結(jié)磨損，不宜用來切削鈦合金；對于復(fù)雜、多刃刀具，可選用高釩高速鋼(如W12Cr4V4Mo)、高鈷高速鋼(如W2Mo9Cr4VCo8)或鋁高速鋼(如W6Mo5Cr4V2Al、M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料，適于制作切削鈦合金的鉆頭、鉸刀、立銑刀、拉刀、絲錐等刀具。鈦合金加工的切削用量的選擇切削鈦合金時，切削溫度高、刀具耐用度低，切削用量中切削速度對切削溫度的影響最大，因此應(yīng)力求使所選擇的切削速度下產(chǎn)生的切削溫度接近最佳范圍。高速鋼刀具切削鈦合金時的最佳切削溫度約為480℃～540℃，硬質(zhì)合金刀具約為650℃～750℃。切削鈦合金一般采用較低的切削速度、較大的切削深度和進(jìn)給量。(1)切削速度Vc：切削速度對刀具耐用度影響最大，最好能使刀具在相對磨損最小的最佳切削速度下工作。切削不同牌號的鈦合金，由于強(qiáng)度差別較大，切削速度應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。切削深度對切削速度也有一定影響，應(yīng)根據(jù)不同的切削深度來確定切削速度的大小。(2)進(jìn)給量f：進(jìn)給量對刀具的耐用度影響較小，在保證加工表面粗糙度的條件下，可選較大的進(jìn)給量，一般取f=0.1～0.3mm/r。進(jìn)給量太小，使刀具在硬化層內(nèi)切削，增加刀具磨損，同時極薄的切屑在高的切削溫度下容易自燃，因此不允許f<0.05mm/r。

(3)切削深度αp：切削深度對刀具耐用度的影響最小，一般選用較大的切削深度，這樣不僅可以避免刀尖在硬化層內(nèi)切削，減小刀具磨損，還可增加刀刃工作長度，有利于散熱，一般取αp=1～5mm。鈦合金切削液的選擇

切削鈦合金時，為了降低切削溫度，應(yīng)當(dāng)向切削區(qū)域澆注大量的以冷卻作用為主的切削液。對切削液的要求有導(dǎo)熱系數(shù)大、比熱大、熱容量大、汽化熱大、汽化速度快、流量大、流速快。一般說來，水比油的導(dǎo)熱系數(shù)大3～5倍，比熱大1倍，汽化熱幾乎大10倍左右，故用水溶性切削液較為合適。車、銑削鈦合金時，常采用乳化液，或采用有極壓添加劑的水溶性切削液。，更不容易達(dá)到燃點溫度。加工速度只要足夠低，任何尺寸大小的切屑。注意：鈦合金加工最好不使用含氯的冷卻液，避免產(chǎn)生有毒物質(zhì)和引起氫脆，也能防止鈦合金高溫應(yīng)力腐蝕開裂。

鈦合金加工注意事項

(1)由于鈦合金的彈性模量小，工件在加工中的夾緊變形和受力變形大，會降低工件的加工精度；工件安裝時夾緊力不宜過大，必要時可增加輔助支承。(2)如果使用含氯的切削液，切削過程中在高溫下將分解釋放出氫氣，被鈦吸收引起氫脆；也可能引起鈦合金高溫應(yīng)力腐蝕開裂。(3)切削液中的氯化物使用時還可能分解或揮發(fā)有毒氣體，使用時宜采取安全防護(hù)措施，否則不應(yīng)使用；切削后應(yīng)及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零件，清除含氯殘留物。(4)禁止使用鉛或鋅基合金制作的工、夾具與鈦合金接觸，銅、錫、鎘及其合金也同樣禁止使用。(5)與鈦合金接觸的所有工、夾具或其他裝置都必須潔凈；經(jīng)清洗過的鈦合金零件，要防止油脂或指印污染，否則以后可能造成鹽(氯化鈉)的應(yīng)力腐蝕。加工過程中清洗措施及要求

清洗溶劑中不允許含有甲醇及鹵化烴。零件可以使用氫氟酸溶劑進(jìn)行吸收零件表面的氫離子、使用硝酸/磷酸去除零件表面殘余的鐵污染，也可以