魔神 发表于 2009-11-23 23:10:49

钛合金的切削加工(上)

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;1.钛合金可分为哪几类? <DIV></DIV>&nbsp; &nbsp;钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类: <DIV></DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1) α钛合金:它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。 <DIV></DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2) β钛合金:它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。 <DIV></DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3) α+β钛合金:它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。 <DIV></DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+p钛合金次之,β钛合金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。 <DIV></DIV><DIV></DIV><STRONG>&nbsp;&nbsp; &nbsp;2.钛合金有哪些性能和用途?</STRONG><DIV></DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度<FONT size=2>ρ</FONT><FONT size=2>=4.5g/cm</FONT><SUP><FONT size=2>3</FONT></SUP><FONT size=2>,熔点为1800℃,导热系数</FONT><FONT size=2>λ</FONT><FONT size=2>=15.24W/(m.K)</FONT><FONT size=2>,抗拉强度</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>=539MPa</FONT><FONT size=2>,伸长率</FONT><FONT size=2>δ</FONT><FONT size=2>=25</FONT><FONT size=2>%,断面收缩率</FONT><FONT size=2>ψ</FONT><FONT size=2>=25</FONT><FONT size=2>%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。</FONT><DIV></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1)比强度高:钛合金的密度一般在<FONT size=2>4.5g/cm</FONT><SUP><FONT size=2>3</FONT></SUP>左右,仅为钢的60%,纯钛的强度接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。 </DIV><DIV align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_uyoo3n200869152359.jpg"></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2)热强度高:对于<FONT size=2>α</FONT><FONT size=2>钛合金,在350℃时TA6的巩达422MPa、TA7的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>达491MPa,在500℃时TA8的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>达687MPa;对于</FONT><FONT size=2>α</FONT><FONT size=2>+</FONT><FONT size=2>β</FONT><FONT size=2>钛合金,在400℃时TC4的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>达618MPa、TC10的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>达834 MPa,在450℃时TC6和TC7的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>均达589MPa、TC8的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>达706MPa,在500℃时TC9的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>达785MPa。这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。</FONT></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3)抗蚀性好:钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (4)低温性能好:钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。在<FONT size=2>-100</FONT><FONT size=2>℃和-196℃时TA4的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>分别为893MPa和1207MPa,在-196℃和-253℃时TA7的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>分别为1216MPa和1543MPa、TC1的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>分别为1133MPa和1354MPa、TC4的</FONT><FONT size=2>σ</FONT><SUB><FONT size=2>b</FONT></SUB><FONT size=2>分别为1511MPa和1785MPa。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。</FONT></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (5)化学活性大:钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、<FONT size=2>CO</FONT><SUB><FONT size=2>2</FONT></SUB>、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时,会在钛合金中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1~0.15 mm,硬化程度为20%~30%。钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (6)导热系数小、弹性模量小:钛的导热系数<FONT size=2>λ</FONT><FONT size=2>=15.24W</FONT><FONT size=2>/</FONT><FONT size=2>(m.K),</FONT>约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 钛合金的牌号、性能见表7-2。</DIV><DIV align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_1uqcsc200869152755.jpg"></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp; </FONT><B><FONT size=2>3</FONT></B><B><FONT size=2>.钛合金有哪些切削特点?</FONT></B></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>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。但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。钛合金有如</FONT><FONT size=2>下切削特点:</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1)</FONT><FONT size=2>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。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2)</FONT><FONT size=2>切削温度高:由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5~1/7),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45号钢时高出一倍以上。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3)</FONT><FONT size=2>单位面积上的切削力大:主切削力比切钢时约小20%,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。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>(4)</FONT><FONT size=2>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。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (5)</FONT><FONT size=2>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;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VB<SUB>max</SUB><0.4 mm较合适。</FONT></DIV><DIV><B><FONT size=2></FONT></B></DIV><DIV><B><FONT size=2>4</FONT><FONT size=2>.切削钛合金时怎样选择刀具材料?</FONT></B></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>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。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>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。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>采用金刚石和立方氮化硼作刀具切削钛合金,可取得显著效果。如用天然金刚石刀具在乳化液冷却的条件下,切削速度可达200 m/min;若不用切削液,在同等磨损量时,允许的切削速度仅为100m/min。</FONT></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; <B><FONT size=2>5</FONT></B><B><FONT size=2>.切削钛合金时怎样选择刀具几何参数?</FONT></B></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1)</FONT><FONT size=2>前角γ<SUB>0</SUB>:钛合金切屑与前刀面的接触长度短,前角较小时既可增加刀屑的接触面积,使切削热和切削力不至于过分集中在切削刃附近,改善散热条件,又能加强切削刃,减小崩损的可能性。一般取γ<SUB>0</SUB>=5°~15°。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2)</FONT><FONT size=2>后角</FONT><FONT size=2>α</FONT><SUB><FONT size=2>0</FONT></SUB><FONT size=2>:钛合金已加工表面弹性恢复大、冷硬现象严重,采用大后角可减小对后刀面造成的摩擦、粘附、粘结、撕裂等现象,以减小后刀面的磨损。各种切削钛合金刀具的后角基本上都大于等于15°。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3)</FONT><FONT size=2>主偏角</FONT><FONT size=2>κ</FONT><SUB><FONT size=2>r</FONT></SUB><FONT size=2>和副偏角</FONT><FONT size=2>κ</FONT><FONT size=2>&acute;</FONT><SUB><FONT size=2>r</FONT></SUB><FONT size=2>:切削钛合金时切削温度高、弹性变形倾向大,在工艺系统刚性允许的条件下,应尽量减小主偏角,以增加切削部分的散热面积和减小切削刃单位长度上的负荷,一般采用</FONT><FONT size=2>κ</FONT><SUB><FONT size=2>r</FONT></SUB><FONT size=2>=30</FONT><FONT size=2>°,粗加工时取</FONT><FONT size=2>κ</FONT><SUB><FONT size=2>r</FONT></SUB><FONT size=2>=45</FONT><FONT size=2>°。减小副偏角可以加强刀尖,有利于散热和降低加工表面粗糙度值,一般取</FONT><FONT size=2>κ</FONT><FONT size=2>&acute;</FONT><SUB><FONT size=2>r</FONT></SUB><FONT size=2> =10</FONT><FONT size=2>°~15°。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (4)</FONT><FONT size=2>刃倾角</FONT><FONT size=2>λ</FONT><SUB><FONT size=2>s</FONT></SUB><FONT size=2>:由于毛坯有硬皮和表层组织不均匀,粗车时切削刃容易崩损,为了增加切削刃的强度和锋利程度,应加大切屑的滑动速度,一般取</FONT><FONT size=2>λ</FONT><SUB><FONT size=2>s</FONT></SUB><FONT size=2> =-3</FONT><FONT size=2>°~-5°,精车时</FONT><FONT size=2>λ</FONT><SUB><FONT size=2>s</FONT></SUB><FONT size=2> =O</FONT><FONT size=2>°。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (5)</FONT><FONT size=2>刀尖圆弧半径</FONT><FONT size=2>r</FONT><SUB><FONT size=2>ε</FONT></SUB><FONT size=2>:切削钛合金时刀尖是最薄弱的部分,容易崩掉和磨损,需磨出刀尖圆弧,一般</FONT><FONT size=2>r</FONT><SUB><FONT size=2>ε</FONT></SUB><FONT size=2>=0.5</FONT><FONT size=2>~1.5mm。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>车削时采用负倒棱</FONT><FONT size=2>(b</FONT><SUB><FONT size=2>γ</FONT></SUB><FONT size=2>=0.03</FONT><FONT size=2>~0.05 mm,γ<SUB>01</SUB>=-10°~0°),断(卷)屑槽的槽底圆弧半径R<SUB>n</SUB>=6~8 mm。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>另外,刀具刃磨质量对提高其耐用度也十分重要。硬质合金刀具宜用金刚石砂轮刃磨,切削时刃口必须锋利,前后刀面的表面粗糙度Ra值应小于0.4um,刃口部分不允许有微小的缺口。刀具刃磨后进行研磨,其耐用度可提高30%。</FONT></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; <STRONG>6.切削钛合金时怎样选择切削用量?</STRONG></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 切削钛合金时,切削温度高、刀具耐用度低,切削用量中切削速度对切削温度的影响最大,因此应力求使所选择的切削速度下产生的切削温度接近最佳范围。高速钢刀具切削钛合金时的最佳切削温度约为480℃~540℃,硬质合金刀具约为650℃~750℃。切削钛合金一般采用较低的切削速度、较大的切削深度和进给量。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1)切削速度Vc:切削速度对刀具耐用度影响最大,最好能使刀具在相对磨损最小的最佳切削速度下工作。切削不同牌号的钛合金,由于强度差别较大,切削速度应适当调整。切削深度对切削速度也有一定影响,应根据不同的切削深度来确定切削速度的大小,核正系数见表7-3和表7-4。</DIV><DIV align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_rdyipr200869152955.jpg"></DIV><DIV align=center>&nbsp;</DIV><DIV align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_kldptt200869153034.jpg"></DIV><DIV></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2)进给量f:进给量对刀具的耐用度影响较小,在保证加工表面粗糙度的条件下,可选较大的进给量,一般取f=0.1~0.3 mm/r。进给量太小,使刀具在硬化层内切削,增加刀具磨损,同时极薄的切屑在高的切削温度下容易自燃,因此不允许f<0.05 mm/r。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3)切削深度α<SUB>p</SUB>:切削深度对刀具耐用度的影响最小,一般选用较大的切削深度,这样不仅可以避免刀尖在硬化层内切削,减小刀具磨损,还可增加刀刃工作长度,有利于散热,一般取α<SUB>p</SUB>=1~5 mm。</DIV><DIV>车削钛合金的切削用量见表7-5。</DIV><DIV align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_yv9ine200869153054.jpg"></DIV><DIV><STRONG>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 7.切削钛合金时怎样选择切削液?</STRONG></DIV><DIV><STRONG>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </STRONG>切削钛合金时,为了降低切削温度,应当向切削区域浇注大量的以冷却作用为主的切削液。对切削液的要求有导热系数大、比热大、热容量大、汽化热大、汽化速度快、流量大、流速快。一般说来,水比油的导热系数大3~5倍,比热大1倍,汽化热几乎大10倍左右,故用水溶性切削液较为合适。车、铣削钛合金时,常采用乳化液,或采用有极压添加剂的水溶性切削液。</DIV><DIV><STRONG>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </STRONG>极压乳化剂的配方为:</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 石油磺酸钠&nbsp; 10%&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 油酸&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3%</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 石油磺酸铅&nbsp; 6%&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 三乙醇胺&nbsp; 3.5 %</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 氯化石蜡&nbsp;&nbsp;&nbsp; 4%&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 20号机油&nbsp; 70.5%</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 氯化硬脂酸&nbsp; 3%</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 极压添加剂的水溶性切削液的配方为:</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 氯化脂肪酸、聚氯乙烯&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.5%~0.8%</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 磷酸三钠&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0.59%&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 三乙醇胺&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1%~2%</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 亚硝酸钠&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1.2%&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 水&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 其余</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 对于钻孔、扩孔、铰孔、拉削、攻丝等工序,应该采用润滑作用较大的极压可溶性油作切削液,如蓖麻油、油酸、硫化油、氯化油等。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 冷却润滑的方法最好采用高压喷雾冷却法、高压内冷却法等,这样才可起到良好的冷却、润滑作用。切削液流量不少于15~20 L/min。</DIV><DIV><STRONG>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 8.切削钛合金时应注意哪些问题?</STRONG></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在切削钛合金的过程中,应注意的事项有:</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (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。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2)如果使用含氯的切削液,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。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3)切削液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,否则不应使用;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。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (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。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (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。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (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,除大量浇注切削液之外,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。若一旦着火,应采用滑石粉、石灰石粉末、干砂等灭火器材进行扑灭,严禁使用四氯化碳、二氧化碳灭火器,也不能浇水,因为水能加速燃烧,甚至导致氢爆炸。</DIV><DIV><STRONG>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 9.怎样对钛合金进行铣削?</STRONG></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 钛合金在惰性气体介质中低速铣削时,切屑变形系数大于1.0;但在大气中,铣削速度Vc=30 m/min时,切屑变形系数小于1.0,这是因为钛合金在高温铣削时,对大气中氧和氮的亲和性很大,在800℃高温条件下,钛合金的切屑便激烈地从周围大气中吸收这些气体,产生相变并使缩短的铣屑重新伸长。钛合金铣削时温度很高,冲击力大,应选用能很好地承受交变载荷和热冲击的铣刀刀齿材料。通常选用YG类硬质合金,也可用钴、铝超硬高速钢。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 钛合金铣刀的几何参数和铣削用量见表7-6和表7-7。</DIV><DIV align=center>&nbsp;<IMG src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_fyufio200869153336.jpg"></DIV><DIV align=center><IMG height=451 src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_xfrycy200869153419.jpg" width=592></DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铣削钛合金时,宜采用不对称顺铣法,这样刀齿前面远离刀尖部分首先接触工件,刀齿切离时的切屑很薄,不易粘结在切削刃上。而逆铣时正相反,容易粘屑,当刀齿再次切入时切屑被碰断,造成刀具材料剥落崩刃。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 端铣刀与工件轴线间的偏移量e可决定铣刀刀齿与工件首先接触的最佳部位,顺铣或逆铣及切离时切屑厚度的大小,一般以偏移量e=(0.04~0.1) <FONT face=宋体>d<SUB>o</SUB></FONT>为宜(<FONT face=宋体>d<SUB>o</SUB></FONT>为端铣刀直径)。</DIV><DIV>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 由于钛合金的弹性模量小,顺铣造成让刀现象,要求机床和刀具有较大的刚性。铣削时刀具与切屑的接触长度短,不易卷屑,要求刀具具有较好的刀齿强度及较大的容屑空间,否则切屑堵塞会造成刀具剧烈磨损。</DIV><DIV></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><B><FONT size=2>10</FONT></B><B><FONT size=2>.怎样对钛合金进行钻孔?</FONT></B></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>钻孔为半封闭式切削,对钛合金钻孔过程中切削温度很高,钻孔后回弹大,钻屑长而薄,易粘结而不易排出,经常造成钻头被咬住、扭断等恶性事故。因此要求钻头具有高的强度和好的刚性,钻头与钛合金的化学亲和性要小,最好采用硬质合金钻头,但目前最常用的仍是麻花钻,经过采取一些措施改进后,也能取得较好的效果。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1)</FONT><FONT size=2>改进钻头:为满足对钛合金钻孔的需要,应对麻花钻采取以下改进措施:</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>加大钻头顶角,</FONT><FONT size=2>2</FONT><FONT size=2>Ф</FONT><FONT size=2>=135</FONT><FONT size=2>°~140°;增大钻头外缘处后角,取12°~15°;增大螺旋角,p=35°~40°;增大钻心厚度,取(0.22~0.4)d<SUB>o</SUB>(d<SUB>o</SUB>为钻头直径)。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>采用“S”形或“X”形修磨钻头横刃,横刃长度b=(0.08~0.1)d<SUB>o</SUB>,同时保证横刃的对称度≤0.06 mm。两种形式的横刃均可形成第二切削刃,起到分屑作用和减小钻孔时的轴向力。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>最常用的是在麻花钻上磨出适于对钛合金钻孔的切削刃形,即钛合金群钻,其切削部分的形状见图7-1。图中外内刃顶角</FONT><FONT size=2>2</FONT><FONT size=2>φ</FONT><FONT size=2>和</FONT><FONT size=2>2</FONT><FONT size=2>φ</FONT><SUP><FONT size=2>′</FONT></SUP><FONT size=2>在钻头直径d<SUB>o</SUB>>3~10mm时均为130°~140°,d<SUB>o</SUB>>10~30 mm时为125°~140°;外刃后角</FONT><FONT size=2>α</FONT><FONT size=2>在d<SUB>o</SUB>>3~10 mm时为12°~18°,d<SUB>o</SUB>>10~30 mm时为10°~15°;横刃斜角</FONT><FONT size=2>ψ</FONT><FONT size=2>=45</FONT><FONT size=2>°;内刃前角</FONT><FONT size=2>γ</FONT><SUB><FONT size=2>τ</FONT></SUB><FONT size=2>=-10</FONT><FONT size=2>°~-15°;内刃斜角</FONT><FONT size=2>τ</FONT><FONT size=2>=10</FONT><FONT size=2>°~15°;圆弧刃后角a<SUB>R</SUB>=18°~20°。</FONT></DIV><DIV><FONT size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp; </FONT><FONT size=2>钛合金群钻的有关参数和钻削用量见表7-8和表7-9。</FONT></DIV><DIV align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_wki6af200869153519.jpg"></DIV><DIV align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload_files/article/20/1_puhnt3200869153538.jpg"></DIV>

66289869 发表于 2010-5-5 10:29:35

....刚好这段时间我们有钛要做哈哈~
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