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加工钛合金用什么设备比较好

发布时间:2025-07-13 18:31:31

1. 钛合金用什么钻头好打啊!

钛合金属于硬度很好的合金材料,建议不要用钻头,利用电火花穿孔即可。
电火花穿孔机主要用于加工不锈钢、淬火钢、硬质合金、铜、铝等导电材料工件上的深小孔。电火花穿孔机也称电火花打孔机、电火花小孔机、电火花细孔放电机,其工作原理是利用连续上下垂直运动动的细金属铜管(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属成型。与电火花线切割机床、成型机不同的是,它电脉冲的电极是空心铜棒,介质从铜棒孔中间的细孔穿过,起冷却和排屑作用。电极与金属间放电产生高温腐蚀金属达到穿孔的目的,用于加工超硬钢材、硬质合金、铜、铝及任何可导电性物质的细孔。最小可加工0.015mm的小孔,也可加工带有锥度的小孔,被广泛使用在精密模具加工中,一般被当作电火花线切割机床的配套设备,用于电火花线切割加工的穿丝孔、化纤喷丝头、喷丝板的喷丝孔、滤板、筛板的群孔、发动机叶片、缸体的散热孔、液压、气动阀体的油路、气路孔等。

2. 钛合金TC4用那种型号的车刀好加工

好加工的

钛合金的牌号、品种很多,超过100种。工业上可利用的用40-50种,最常用的也就十多种。其中包括各种不同品味工业纯钛和被精选出的钛合金,如Ti-6AL-4V,Ti-5AL-2.5Sn,Ti-2AL-1.5Mn,Ti-3AL-2.5V,Ti-6AL-2Sn-4Zr-2Mo,Ti-6AL-2Sn-4Zr-6Mo,Ti-8AL-1Mo-1V,Ti-13V-11Cr-3AL,Ti-15V—3Cr-3AL-Sn和Ti-10V-2Fe-3AL以及Ti-0.20Pd、Ti-0.3Mo-0.8Ni等。然而对大多数国家来说,前两个重要合金(Ti-6Al-4V;Ti-5Al-2.5Sn)是为最典型的,也是世界各国公认的。

一、按组织分类

钛合金一般是按其组织来命名的,即α钛合金(含近α钛合金)、β钛合金及(α+β)钛合金。中国国家标准中分别用TA、TB、TC作为字头表示钛合金的类型,然后跟着一个数字代表合金序号,如TA代表α型钛合金,TA7钛合金为Ti5Al-2.5Sn合金;TB代表β钛合金,TB2为Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al合金;TC代表α+β型合金,如TC4钛合金为Ti-6Al-4V合金。

α钛合金,主要含有α稳定元素,在室温稳定状态下,基本为α相的钛合金,如工业纯钛(TA0、TA1、TA2、TA3)和TA7(Ti-5Al-5Sn)。α钛合金主要应用于化工、石化和加工工业,在这些工业中首要考虑的是合金的耐腐蚀性能和可加工变形能力,工业纯钛(TA0-TA3四种),TA9钛合金含钯合金(TA9钛钯合金)和含少量的钼和镍合金(TA10钛钼镍合金)为首选。

近α钛合金,这类钛合金中加入少量β稳定元素,在室温稳定状态下,退火组织中包含少量β相或金属间化合物,一般不超过10%,如TA11(Ti-8Al-1Mo-1V),这是美国开发的钛合金,用于高温状态下使用,但铝含量高会导致热盐效应力腐蚀问题;TA15(Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr)是俄罗斯开发的BT20合金。TA11钛合金与TA15钛合金为相类似合金,后者降低了铝含量增加了锆,这样就保持耐热性并改善了热盐效应力腐蚀。α+化合物合金TA13(Ti-2.5CU)是英国开发的IMI230合金。

α+β钛合金,含有较多的β稳定元素,在室温稳定状态下,由α及β相所组成的钛合金。β含量一般为10%-50%。α+β钛合金有中等强度,并可热处理强化,但焊接性能较差。根据钼当量不同,此类合金又可分成马氏体型和过渡型。其中典型合金Ti-6Al-4V,该合金是美国水城兵工厂与1954年研制成的,广泛用于宇航工业,该合金产品占钛合金产量的55%-65%,可用于生产各种大规格航空锻件和零件,Ti-6Al-4V合金由于他具有优良的综合性能,研究的最为深入,使用的时间最长,应用的领域最广泛,所以该合金诞生半个世纪以来一直保持旺盛的生命力。中国牌号为TC4,美国钛金属公司所属Timet分部牌号为Ti-6Al-4V,美国活性金属公司为RMI6Al4V,英国钛金属公司为IMI318,俄罗斯为BT6,日本住友为ST-Al40,法国为TA6V,德国为LT31.

二、按强度分类

钛合金添加元素,利用钼当量[Mo1]ep和铝当量[Al]ep来表达:α与近α钛合金[Mo1]ep为12-13,[Al]ep为5-8;α+β钛合金[Mo1]ep为5-12,[Al]ep为6-30;β钛合金(亚稳合金)[Mo1]ep为12-25,[Al]ep为5-8。更适合设计者需要是按强度分类,可分为低强度、普通强度、中等强度、高强度、最高强度分类。

三、按用途分类

1、工业纯钛

工业纯钛是钛含量不低于99%,并含有少量铁、氧、碳、氮、氢等杂质的致密金属钛。杂质对纯钛的力学性能影响最明显的是氧、氮和铁,尤其是氧。氢与钛的反应是可逆的,氢对钛的性能影响主要表现为“氢脆”,通常规定氢含量不得超过0.03%-0.05%氢。工业纯钛在常温虽是密排六方晶格(α),但其轴比小(c/a=1.587),有较好的可加工性。纯钛的成型性能和焊接性能好,对热处理不敏感。

工业纯钛作为外科植入物金属材料已经列入ISO5832-2-1999国际标准,满足长期植入物的材料应有下列基本要求:抗腐蚀、生物相容、优越的抗拉强度、耐疲劳和有良好的韧性、弹性磨具、抗磨损以及令人满意的价格。

2、耐腐蚀钛合金

耐腐蚀钛合金适合于在强腐蚀性介质中应用,主要为低强合金。在非宇航领域中主要是利用耐腐蚀性能好这一优点。耐蚀钛合金提高了工业纯钛在还原性介质中(如盐酸、硫酸、磷酸、草酸和甲酸)的耐腐蚀能力,目前成熟的钛钼、钛钯、钛钼镍、钛镍、钛钽等合金。

钛钼合金是研究最早(1952年)的,他在还原性的盐酸中具有优异的耐腐蚀性,Ti-30Mo合金在沸腾的5%碳酸、沸腾的5%硫酸、沸腾10%磷酸、沸腾的10%醋酸和沸腾50%甲酸中,一般最大的腐蚀率为0.0254-0.0508mm/a.而纯钛在93.3℃的10%硫酸溶液中腐蚀率达到38.1-50.8mm/a;Ti-30Mo合金在氧化性介质中耐腐蚀性较差。由于加入高密度的钼铪合金的熔炼、加工和焊接带来一定的空难。由钛钼合金又派生除出了钛钼铌、钛钼锆、钛钼钯等耐腐蚀钛合金。

TA9钛钯合金在氧化性介质中具有优良的耐腐蚀性。对还原性介质也有一定的耐腐蚀能力,尤其能改善其在高氯离子浓度介质中的抗缝隙腐蚀能力。TA9钛合金含0.2%钯,TA9钛钯合金在5%沸腾硫酸中,可以使腐蚀率从48.26mm/a(工业纯钛)降低到0.508mm/a,耐腐蚀能力提高约95倍。该合金具有良好的加工、成型和焊接性能,但含有贵金属钯,成本高。

β钛合金,这类钛合金中含有足够多的β稳定元素,在适当冷却速度下室温组织全部为β相,通常又可分为可热处理β钛合金(亚稳定β钛合金)和稳定β钛合金。可热处理β钛合金,在淬火状况下有非常好的工艺塑性,可以进行板材冷成型,并能通过时效处理获得高达1300-1400MPa的室温抗拉强度。

TA10钛钼镍合金名义成分为Ti-0.3Mo-0.8Ni,是20实际70年代中期美国研究开发的Ti-12合金,是一种抗缝隙腐蚀的钛合金,该合金在300℃的抗拉强度比纯钛高一倍,抗还原性介质的腐蚀能力明显提高,在150-200℃的氯化物中不发生缝隙腐蚀。

钛镍合金(Ti-2Ni)在高温脱盐装置中的使用温度可达到200℃左右。

钛钽合金(Ti-5Ta)是俄罗斯以4204合金牌号、日本神户制钢以KS50Ta牌号生产的抗硝酸腐蚀的α型钛合金。该合金具有良好的工艺性能和焊接性能,在100-200℃流动的硝酸中腐蚀率低于0.1mm/a。已在硝酸回收装置和核燃料后处理工序得到了应用。

3、结构钛合金

按强度分类的低强度钛合金主要用于耐蚀环境,其他钛合金用于结构件,称结构钛合金。普通强度钛合金(约500MPa),主要包括工业纯钛、Ti-2Al-1.5Mn(TC1)、和Ti-3Al-2.5V(TA18),获得了广泛的应用。由于加工成型性能和可焊接性能好,合金用于制作各种航空板材零件和液压管等,以及自行车民用产品。中等强度钛合金(约900MPa)的典型合金是Ti-6Al-4V(TC4),广泛用于宇航钛合金工业。板材高强度钛合金是室温抗拉强度在1100MPa以上,由近β钛合金和亚稳定β钛合金组成,主要用来代替飞机结构中常用的高强度结构钢,其典型合金有了Ti-13V-11Cr-3Al、Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn和Ti-10V-2Fe-3Al合金等。

4、耐热钛合金

耐热钛合金是适合于在较高温度下长期工作的钛合金。它在整个工作温度范围内具有较高的瞬时个持久强度。室温下有较好的塑性、较好的蠕变抗力和良好的热稳定性。在室温与高温下均有好的抗疲劳性能。主要用来制造压压气机中的盘、叶片、进气机匣以及飞机构件。已得到应用的耐热钛合金固溶强化α+β型和近α型钛合金。能在500℃以下长期工作的α+β型耐热钛合金,他们都含有较多的α稳定元素,铝当量都在6以上。加入适当的β稳定元素,使合金在高温下不仅显示高的瞬时强度,而且具有足够的塑性,典型的合金有TC4(Ti-6Al-4V),TC6(Ti-6Al-2.5Mo-2Cr-0.5Fe-0.3Si)和TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)。在500℃以下长期工作的α型耐热钛合金,它们都含有少量α稳定元素。铝当量几乎都在7以上,在平衡状态下合金有更多的α相,因此这些合金在500℃以上具有更高的蠕变抗力和更好的抗疲劳性和断裂韧度。由于近α型合金具有这些优良的综合性能,而使其成为耐热合金的主要体系。典型的合金有Ti-8Al-1Mo-1V(美国Ti-811)、Ti6Al-2Zr-1Mo-1V(俄罗斯BT20)、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(美国Ti-6242)和Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si(英国IMI-829)。

5、低温钛合金

低温钛合金是适合于低温下使用的α和α+β钛合金。该类合金随温度的降低而增加、韧性随温度的降低而很少下降,可作低温结构件。低温钛合金发展趋势是将氧含量由0.2%(普通级)降至0.12%,形成极低间隙级钛合金(ELI)。能在超低温(<77K)下使用。典型的合金有Ti-5Al-2.5Sn(ELI)。美国上世纪60年代初研制的Ti-5Al-2.5Sn(ELI为美军标的MIL-9047),中国上世纪70年代末仿制成功该合金,称TA7钛合金,Ti-5Al-2.5Sn(ELI)合金特别适用于在-255℃的低温下工作的液体燃料储存容器。

3. 钛合金如何下料

钛合金下料主要通过以下几种方法:冲切、剪切、铣切、锯切以及水切割。

冲切与剪切是常用的下料方式。对于制造直线外形的毛料或零件,龙门剪床是首选工具。普通剪床也可用于剪切钛合金板,但需确保设备具备剪切钛板的能力。剪切时,为防止打滑,需施加较大的夹持压力。对于厚度在35毫米以下的钛合金板,通常能在生产条件下剪切出所需尺寸。剪切后的钛板边缘可能出现裂纹或直线偏差,可通过砂轮磨削、锉修或改进剪刃及挡料装置来减少这些问题。

铣切适用于需要复杂外形的钛合金板。使用铣刀或大型数控钣金铣床,可按照预定外形自动铣切钛板。对于凹曲线或翻边等受拉伸的边缘,成形前需进行抛光处理,以防产生裂纹。

锯切是另一种精确的下料方法。带锯、圆盘锯、砂轮切割机等工具均可用于钛合金的锯切。带锯切割效率高,适用于厚度在3毫米以上的钛板,但需注意锯条的选择和冷却液的使用。圆盘锯和砂轮切割机则适用于不同直径的钛合金棒材。锯切后,毛坯端头的锐角应进行倒圆处理,以防止后续加工中的折叠问题。

水切割作为一种创新的常温切割方式,在钛合金下料中表现出色。利用高压水流进行切割,水切割具有切割质量好、效率高、材料损耗低等优点。特别适用于厚度较大的钛合金板材切割,且避免了高温污染导致的材料脆化问题。

综上所述,钛合金下料需根据具体需求和材料特性选择合适的下料方式。冲切与剪切适用于直线外形的毛料或零件;铣切适用于复杂外形的钛合金板;锯切和水切割则提供了更为精确和高效的切割选项。在实际操作中,还需注意刀具选择、冷却方式、加工速度和下料压力等因素,以确保下料质量和效率。

4. tc4钛合金 加工问题 如何打孔 和抛光

钛合金材料用金刚石材料的钻头打孔 如果没有就去买金刚砂打孔器(就是给玻璃开孔的空心钻头)浇水钻孔,至于抛光就用金刚砂抛光膏加羊毛抛光轮抛光,这种方法除了比金刚石还硬的材料一般都能搞定

5. 电火花加工钛合金用什么电极加工钛合金Tc18用什么做电级

根据钛合金的电火花加工物性,及其难以接受其他元素的渗入这一特点,即使采用大脉宽条件放电,也应选择正极性加工。这是与其他材料电火花加工的重要区别之一。
d.如果加工表面粗糙度Ra值≤1.25μm就必须增加工电极才能满足要求。
e.加工过程一定要注意步距要求,特别是分段加工的段与段之间的槽型尺寸和分段尺寸要吻合,不能出现断距或超切现象,有条件采用数控电火花机床进行编程加工最好。
使用设备 HT系列(北京恒泰公司)数控(步进电动机驱动)电火花成形加工机床,微机控制节能型适应控制脉冲电源(HTCN3-40)。
加工规准见下表。
加工效果
a.因采用正极性加工,其加工速度均比负极性加工速度快。观察加工的钛合金表面,没有发现黑色的炭保护膜。
b.必须控制加工电流,电极损耗才会<0.3%,棱角R才能<0.3mm。如加工电流偏大,表面粗糙度则变差;若加工电流偏小,电极损耗则偏大。
c.累计加工时间为12h。

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