1. 钛合金加工都有什么需要注意的事项
钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车工业中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统。利用钛合金制造发动机零件有很多好处。但钛合金的工艺性能差、抗磨性能低,致使切削加工困难、生产工艺复杂,在加工过程中非常容易吸收氢氧氮碳等杂质影响工件质量。钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面,关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。下面简单介绍下钛合金加工需要注意哪些问题:
一、钛合金切削加工的特点
(1)变形系数小:这是钛合金切削加工的显著特点,变形系数小于或接近于1。切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损。
(2)切削温度高:由于钛合金的导热系数很小,切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围内,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削不锈钢时高出一倍以上。
(3)单位面积上的切削力大:由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度。因此,要求工艺系统应具有较好的刚性。
(4)冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。
(5)刀具易磨损:毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后,形成硬而脆的不均匀外皮,极易造成崩刃现象,使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。另外,由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强,在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下,刀具很容易产生粘结磨损。车削钛合金时,有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重。
(6)钛合金材料的导热系数低:切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内,加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度,将大大缩短刀具寿命。对于钛合金切削加工来说,在刀具强度和机床功率允许的条件下,切削温度的高低是影响刀具寿命的关键因素,而并非切削力的大小。
二、在切削钛合金的过程中的注意事项:
(1)由于钛合金的弹性模量小,工件在加工中的夹紧变形和受力变形大,会降低工件的加工精度;工件安装时夹紧力不宜过大,必要时可增加辅助支承。
(2)如果使用含氢的切削油,切削过程中在高温下将分解释放出氢气,被钛吸收引起氢脆;也可能引起钛合金高温应力腐蚀开裂。
(3)切削油中的氯化物使用时还可能分解或挥发有毒气体,使用时宜采取安全防护措施,切削后应及时用不含氯的清洗剂彻底清洗零件,清除含氯残留物。
(4)禁止使用铅或锌基合金制作的工、夹具与钛合金接触,铜、锡、镉及其合金也同样禁止使用。
(5)与钛合金接触的所有工、夹具或其他装置都必须洁净;经清洗过的钛合金零件,要防止油脂或指印污染,否则以后可能造成盐(氯化钠)的应力腐蚀。
(6)一般情况下切削加工钛合金时没有发火危险,只有在微量切削时,切下的细小切屑才有发火燃烧现象。为了避免火灾,除大量浇注切削油进行冷却之外,还应防止切屑在机床上堆积,刀具用钝后立即进行更换,或降低切削速度,加大进给量以加大切屑厚度。
以上就是钛合金切削工艺的注意事项,制定严谨的工艺流程操作方案有利于提高生产效率,降低企业的综合生产成本。
2. 钛合金简单加工需要什么条件
1、钛合金熔融铸造的方法,你是不可能实现的。没有真空铸造设备的,都不能干成回。答
2、你设想的工艺路线完全不可行。
3、图片上的东西,看不出尺寸,所以价格不好估算。但基本加工工艺路线应该是厚钛板--线切割成型---钻铣加工---磨床或手工砂轮打磨--手工树脂轮抛光
3. 金属的成型方法具体是什么
常见金属材料主要有黑色金属铁及其合金,以及有色金属及其合金。有色金属又叫非铁材料。
铁的合金主要为钢和铸铁。工业用钢分结构钢,零件钢,工具钢和特殊性能钢。常用铸铁分灰铸铁,可锻铸铁,球墨铸铁和蠕墨铸铁。
常用有色金属:铝及铝合金
,钛及钛合金,铜及铜合金和轴承合金(锡基,铅基,铝基轴承合金)。
常用成型方法
冷加工:车,铣,刨,磨,钻,拉(机加工);冷轧、冷拔、冷锻、冲压、冷挤压。
热加工:铸造,热扎,锻造,热处理,焊接,热切割,热喷涂。
4. 对于钛合金,镁合金等低塑型材料的成型可以采用什么成型
钛合金特点: 以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。
研究范围: 钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。
说穿了二者都是合金材料,都有质轻强度好的特点,但是钛合金比铝合金的强度好,刚性好,塑性也要好所以在航空材料时选用钛合金
5. 钛合金可以冷挤压成型吗如果不能,要加热到多少度去锻造最好
钛合金冷打的变形率要控制得很低, 如果是做紧固件, 打头, 450度打橄榄头和成型就都可以了。
6. 钛合金可以做冲压吗
可以的,钛合金有强度高,不易加工等问题,只不过要到专业的厂里才是可以的,精度保证在0.1毫米范围内
7. 钛合金为什么难加工
原因如下:
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”;与氢产生氢脆性;与氮在高温下形成硬而脆的TiN。
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
钛合金加工时会产生严重的加工硬化。
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。
拓展资料:
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。
70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。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。
8. 为什么钛合金在加工过程中很难切割
钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难,小于HB300时则容易出现粘刀现象,也难于切削。由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强,在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下,刀具很容易产生粘结磨损。车削钛合金时,有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重;进给量f<0.1 mm/r时,磨损主要发生在后刀面上;当f>0.2 mm/r时,前刀面将出现磨损;用硬质合金刀具精车和半精车时,后刀面的磨损以VBmax<0.4 mm较合适。在铣削加工中,由于钛合金材料的导热系数低,而且切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内,加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度,将大大缩短刀具寿命。对于钛合金Ti6Al4V来说,在刀具强度和机床功率允许的条件下,切削温度的高低是影响刀具寿命的关键因素,而并非切削力的大小。
切削加工钛合金应从降低切削温度和减少粘结两方面出发,选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料,YG类硬质合金比较合适。由于高速钢的耐热性差,因此应尽量采用硬质合金制作的刀具。常用的硬质合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。涂层刀片和YT类硬质合金会与钛合金产生剧烈的亲和作用,加剧刀具的粘结磨损,不宜用来切削钛合金;对于复杂、多刃刀具,可选用高钒高速钢(如W12Cr4V4Mo)、高钴高速钢(如W2Mo9Cr4VCo8)或铝高速钢(如W6Mo5Cr4V2Al、M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料,适于制作切削钛合金的钻头、铰刀、立铣刀、拉刀、丝锥等刀具。
9. 钛合金制品能否用压铸成型的方法制造出来
从理论上说没有什么因素不能使用压铸成型技术,但是钛金属的熔点比较高1600多度,所以使用的模具的耐热要求就是很大的问题。很多难溶金属成型使用粉末成型烧结法,也能得到优良品质。
10. 钛合金零件加工有什么注意事项
钛合金加工需注意的问题钛合金的压力加工与钢加工的相似之处多于与有色金属和合金的加工。钛合金在煅造、体积冲压和板冲压时的许多工艺参数接近于钢加工时的参数。但也有一些重要的特点,在对钦和钦合金进行压力加工时必须加以注意的。
虽然通常认为,钛和钛合金所含有的六方晶格在变形时塑性较低,但是用于其它结构金属的各种压力加工方法也都适用于钛合金。屈服点与强度极限之比乃是指金属能否经受塑性变形的特性指标之一。此比值愈大,金属的塑性就愈差。对于在冷却状态下的工业纯钛来说,该比值为0.72-0.87,而碳钢为0.6-0.65,不锈钢为0.4-0.5。
在加热状态(高于=yS转变温度)下进行体积冲压、自由煅造及其它一些与加工大截面和大尺寸坯件有关的操作。煅造及冲压加热温度范围掌捱在850-1150°C之间。合金BT;M)0、BT1-0、OT4~0及OT4-1在冷却状态下即具有令人满意的塑性变形。因此,用这些合金制成的零件,大多是经过中间退火的坯件不加热冲压而成。钛合金在冷塑性变形时,不管其化学成分和机械性能如何,强度会大大提髙,而塑性相应降低,为此就必须进行工序间的退火处理。
钛合金加工时出现的刀片沟槽磨损是后面和前面在沿切削深度方向上的局部磨损,它往往是由于前期加工留下的硬化层所造成的。刀具与工件材料在加工温度超过800℃的化学反应和扩散,也是形成沟槽磨损的原因之一。因为在加工过程中,工件的钛分子在刀片的前面积聚,在高压高温下“焊接”到刀刃上,形成积屑瘤。当积屑瘤从刀刃上剥离时,将刀片的硬质合金涂层带走。
由于钛的耐热性,冷却在加工过程中至关重要,冷却的目的是使刀刃和刀具表面不会过热。使用端部冷却液,这样,当进行方肩铣以及面铣凹窝、型腔或全槽时,可达到最佳的排屑效果。切削钛金属时,切屑很容易粘住刀刃,造成下一轮铣刀旋转再次切削切屑,往往会造成刃线崩刃。每一种刀片型腔都有各自的冷却液孔/注液,用来解决这个问题,并强化恒定的刀刃性能。另一个巧妙的解决方案是螺纹型冷却孔。长刃铣刀有许多刀片。对每个孔施加冷却液需要有很高的泵容量和压力。而则不同,它可以根据需要,堵住无需要的孔,从而最大限度地向有需要的孔提高液流。