1. 鈦合金加工都有什麼需要注意的事項
鈦合金具有質量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優點,故被廣泛應用在汽車工業中,應用鈦合金最多的是汽車發動機系統。利用鈦合金製造發動機零件有很多好處。但鈦合金的工藝性能差、抗磨性能低,致使切削加工困難、生產工藝復雜,在加工過程中非常容易吸收氫氧氮碳等雜質影響工件質量。鈦合金的硬度只是難於切削加工的一個方面,關鍵在於鈦合金本身化學、物理、力學性能間的綜合對其切削加工性的影響。下面簡單介紹下鈦合金加工需要注意哪些問題:
一、鈦合金切削加工的特點
(1)變形系數小:這是鈦合金切削加工的顯著特點,變形系數小於或接近於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:由於鈦合金的導熱系數很小,切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時產生的熱不易傳出,集中在切削區和切削刃附近的較小范圍內,切削溫度很高。在相同的切削條件下,切削溫度可比切削不銹鋼時高出一倍以上。
(3)單位面積上的切削力大:由於切屑與前刀面的接觸長度極短,單位接觸面積上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同時,由於鈦合金的彈性模量小,加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形,引起振動,加大刀具磨損並影響零件的精度。因此,要求工藝系統應具有較好的剛性。
(4)冷硬現象嚴重:由於鈦的化學活性大,在高的切削溫度下,很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。冷硬現象不僅會降低零件的疲勞強度,而且能加劇刀具磨損,是切削鈦合金時的一個很重要特點。
(5)刀具易磨損:毛坯經過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工後,形成硬而脆的不均勻外皮,極易造成崩刃現象,使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外,由於鈦合金對刀具材料的化學親和性強,在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下,刀具很容易產生粘結磨損。車削鈦合金時,有時前刀面的磨損甚至比後刀面更為嚴重。
(6)鈦合金材料的導熱系數低:切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時產生的熱不易傳出,集中在切削變形區和切削刃附近的較小范圍內,加工時切削刃刃口處會產生極高的切削溫度,將大大縮短刀具壽命。對於鈦合金切削加工來說,在刀具強度和機床功率允許的條件下,切削溫度的高低是影響刀具壽命的關鍵因素,而並非切削力的大小。
二、在切削鈦合金的過程中的注意事項:
(1)由於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)如果使用含氫的切削油,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力腐蝕開裂。
(3)切削油中的氯化物使用時還可能分解或揮發有毒氣體,使用時宜採取安全防護措施,切削後應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製作的工、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;經清洗過的鈦合金零件,要防止油脂或指印污染,否則以後可能造成鹽(氯化鈉)的應力腐蝕。
(6)一般情況下切削加工鈦合金時沒有發火危險,只有在微量切削時,切下的細小切屑才有發火燃燒現象。為了避免火災,除大量澆注切削油進行冷卻之外,還應防止切屑在機床上堆積,刀具用鈍後立即進行更換,或降低切削速度,加大進給量以加大切屑厚度。
以上就是鈦合金切削工藝的注意事項,制定嚴謹的工藝流程操作方案有利於提高生產效率,降低企業的綜合生產成本。
2. 鈦合金簡單加工需要什麼條件
1、鈦合金熔融鑄造的方法,你是不可能實現的。沒有真空鑄造設備的,都不能幹成回。答
2、你設想的工藝路線完全不可行。
3、圖片上的東西,看不出尺寸,所以價格不好估算。但基本加工工藝路線應該是厚鈦板--線切割成型---鑽銑加工---磨床或手工砂輪打磨--手工樹脂輪拋光
3. 金屬的成型方法具體是什麼
常見金屬材料主要有黑色金屬鐵及其合金,以及有色金屬及其合金。有色金屬又叫非鐵材料。
鐵的合金主要為鋼和鑄鐵。工業用鋼分結構鋼,零件鋼,工具鋼和特殊性能鋼。常用鑄鐵分灰鑄鐵,可鍛鑄鐵,球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。
常用有色金屬:鋁及鋁合金
,鈦及鈦合金,銅及銅合金和軸承合金(錫基,鉛基,鋁基軸承合金)。
常用成型方法
冷加工:車,銑,刨,磨,鑽,拉(機加工);冷軋、冷拔、冷鍛、沖壓、冷擠壓。
熱加工:鑄造,熱扎,鍛造,熱處理,焊接,熱切割,熱噴塗。
4. 對於鈦合金,鎂合金等低塑型材料的成型可以採用什麼成型
鈦合金特點: 以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。
研究范圍: 鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。
鋁合金是純鋁加入一些合金元素製成的,如鋁—錳合金、鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅系超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學性能:易加工、耐久性高、適用范圍廣、裝飾效果好、花色豐富。鋁合金分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁等種類,各種類均有各自的使用范圍,並有各自的代號,以供使用者選用。
鋁合金仍然保持了質輕的特點,但機械性能明顯提高。鋁合金材料的應用有以下三個方面:一是作為受力構件;二是作為門、窗、管、蓋、殼等材料;三是作為裝飾和絕熱材料。利用鋁合金陽極氧化處理後可以進行著色的特點,製成各種裝飾品。鋁合金板材、型材表面可以進行防腐、軋花、塗裝、印刷等二次加工,製成各種裝飾板材、型材,作為裝飾材料。
說穿了二者都是合金材料,都有質輕強度好的特點,但是鈦合金比鋁合金的強度好,剛性好,塑性也要好所以在航空材料時選用鈦合金
5. 鈦合金可以冷擠壓成型嗎如果不能,要加熱到多少度去鍛造最好
鈦合金冷打的變形率要控製得很低, 如果是做緊固件, 打頭, 450度打橄欖頭和成型就都可以了。
6. 鈦合金可以做沖壓嗎
可以的,鈦合金有強度高,不易加工等問題,只不過要到專業的廠里才是可以的,精度保證在0.1毫米范圍內
7. 鈦合金為什麼難加工
原因如下:
氣體雜質(氧、氮和氫等)對鈦合金的可切削性有很大影響,因為鈦的化學活潑性高,很容易與氣體雜質化合。當溫度超過600度,鈦被氧化,形成脆化層,即所謂「組織α化層」;與氫產生氫脆性;與氮在高溫下形成硬而脆的TiN。
鈦合金塑性小,明顯影響其切削時的塑性變形。鈦合金的變形系數僅為1甚至小於1,而普通碳鋼的變形系數為3左右。切削時切屑與前刀面有極小的接觸面,使接觸區壓力和局部溫度高,刀具磨損快
鈦合金加工時會產生嚴重的加工硬化。
當C>0.2%,鈦合金會形成硬的碳化物,使刀具產生磨粒磨損,使切削性下降。
拓展資料:
鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。
70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。
8. 為什麼鈦合金在加工過程中很難切割
鈦合金的硬度大於HB350時切削加工特別困難,小於HB300時則容易出現粘刀現象,也難於切削。由於鈦合金對刀具材料的化學親和性強,在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下,刀具很容易產生粘結磨損。車削鈦合金時,有時前刀面的磨損甚至比後刀面更為嚴重;進給量f<0.1 mm/r時,磨損主要發生在後刀面上;當f>0.2 mm/r時,前刀面將出現磨損;用硬質合金刀具精車和半精車時,後刀面的磨損以VBmax<0.4 mm較合適。在銑削加工中,由於鈦合金材料的導熱系數低,而且切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時產生的熱不易傳出,集中在切削變形區和切削刃附近的較小范圍內,加工時切削刃刃口處會產生極高的切削溫度,將大大縮短刀具壽命。對於鈦合金Ti6Al4V來說,在刀具強度和機床功率允許的條件下,切削溫度的高低是影響刀具壽命的關鍵因素,而並非切削力的大小。
切削加工鈦合金應從降低切削溫度和減少粘結兩方面出發,選用紅硬性好、抗彎強度高、導熱性能好、與鈦合金親和性差的刀具材料,YG類硬質合金比較合適。由於高速鋼的耐熱性差,因此應盡量採用硬質合金製作的刀具。常用的硬質合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。塗層刀片和YT類硬質合金會與鈦合金產生劇烈的親和作用,加劇刀具的粘結磨損,不宜用來切削鈦合金;對於復雜、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,適於製作切削鈦合金的鑽頭、鉸刀、立銑刀、拉刀、絲錐等刀具。
9. 鈦合金製品能否用壓鑄成型的方法製造出來
從理論上說沒有什麼因素不能使用壓鑄成型技術,但是鈦金屬的熔點比較高1600多度,所以使用的模具的耐熱要求就是很大的問題。很多難溶金屬成型使用粉末成型燒結法,也能得到優良品質。
10. 鈦合金零件加工有什麼注意事項
鈦合金加工需注意的問題鈦合金的壓力加工與鋼加工的相似之處多於與有色金屬和合金的加工。鈦合金在煅造、體積沖壓和板沖壓時的許多工藝參數接近於鋼加工時的參數。但也有一些重要的特點,在對欽和欽合金進行壓力加工時必須加以注意的。
雖然通常認為,鈦和鈦合金所含有的六方晶格在變形時塑性較低,但是用於其它結構金屬的各種壓力加工方法也都適用於鈦合金。屈服點與強度極限之比乃是指金屬能否經受塑性變形的特性指標之一。此比值愈大,金屬的塑性就愈差。對於在冷卻狀態下的工業純鈦來說,該比值為0.72-0.87,而碳鋼為0.6-0.65,不銹鋼為0.4-0.5。
在加熱狀態(高於=yS轉變溫度)下進行體積沖壓、自由煅造及其它一些與加工大截面和大尺寸坯件有關的操作。煅造及沖壓加熱溫度范圍掌捱在850-1150°C之間。合金BT;M)0、BT1-0、OT4~0及OT4-1在冷卻狀態下即具有令人滿意的塑性變形。因此,用這些合金製成的零件,大多是經過中間退火的坯件不加熱沖壓而成。鈦合金在冷塑性變形時,不管其化學成分和機械性能如何,強度會大大提髙,而塑性相應降低,為此就必須進行工序間的退火處理。
鈦合金加工時出現的刀片溝槽磨損是後面和前面在沿切削深度方向上的局部磨損,它往往是由於前期加工留下的硬化層所造成的。刀具與工件材料在加工溫度超過800℃的化學反應和擴散,也是形成溝槽磨損的原因之一。因為在加工過程中,工件的鈦分子在刀片的前面積聚,在高壓高溫下「焊接」到刀刃上,形成積屑瘤。當積屑瘤從刀刃上剝離時,將刀片的硬質合金塗層帶走。
由於鈦的耐熱性,冷卻在加工過程中至關重要,冷卻的目的是使刀刃和刀具表面不會過熱。使用端部冷卻液,這樣,當進行方肩銑以及面銑凹窩、型腔或全槽時,可達到最佳的排屑效果。切削鈦金屬時,切屑很容易粘住刀刃,造成下一輪銑刀旋轉再次切削切屑,往往會造成刃線崩刃。每一種刀片型腔都有各自的冷卻液孔/注液,用來解決這個問題,並強化恆定的刀刃性能。另一個巧妙的解決方案是螺紋型冷卻孔。長刃銑刀有許多刀片。對每個孔施加冷卻液需要有很高的泵容量和壓力。而則不同,它可以根據需要,堵住無需要的孔,從而最大限度地向有需要的孔提高液流。