钛合金的切削加工技术钛合金以其比强度高、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。 1 钛合金的切削加工性及普遍原则 钛合金按金属组织分为a相、b相、a+b相,分别以TA,TB,TC表示其牌号和类型。我公司某新型发动机所用材料为TA,TC两种。一般铸、锻件采用TA系列,棒料用TC系列。 特点及切削加工性 钛合金相对一般合金钢具有以下优点: 比强变高:钛合金密度只有4.5g/cm3,比铁小得多,而其强度与普通碳钢相近。 机械性能好:钛合金熔点为1660℃,比铁高,具有较高的热强度,可在550℃以下工作,同时在低温下通常显示出较好的韧性。 抗蚀性好:在550℃以下钛合金表面易形成致密的氧化膜,故不轻易被进一步氧化,对大气、海水、蒸汽以及一些酸、碱、盐介质均有较高的抗蚀能力。 另一方面,钛合金的切削加工性比较差。主要原由于: 导热性差,致使切削温度很高,降低了刀具耐用度。 600℃以上温度时,表面形成氧化硬层,对刀具有强烈的磨损作用。 塑性低、硬度高,使剪切角增大,切屑与前刀面接触长度很小,前刀面上应力很大,刀刃易发生破损。 弹性模量低,弹性变形大,接近后刀面处工件表面回弹量大,所以已加工表面与后刀面的接触面积大,磨损严重。 钛合金切削过程中的这些特点使其加工变得十分困难,导致加工效率低,刀具消大。