加工钛合金的 8 个技巧
学习如何加工钛合金钛合金用在什么地方?
钛合金曾经专门用于航空航天工业,用于暴露于高动态负载和高工作温度组合下的部件。钛合金现在是主流材料,用于许多应用,例如珠宝、运动器材、手术工具、赛车部件和其他高性能产品。
钛合金的特点是什么?
钛合金以其高熔点、高强度和低密度特性而闻名,使其成为一种特别“难以加工”的材料。主要原因是:
- 低导热性 – 它们的低导热性会增加刀具切削刃的温度,从而导致切削刀具的快速磨损,并可能导致切削刃的塑性变形。
- 化学反应性 - 它们的高反应性会导致与切削刀具发生化学反应,月牙洼磨损是一个典型的问题。
- 应变硬化 - 加工钛合金时的另一个挑战是它们会加工硬化,在加工过程中形成硬化表面,这会导致切深线的缺口磨损。
- 热硬性 - 最后,钛合金的低弹性模量和高温下的高强度进一步损害了它们的可加工性。
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加工钛合金时的重要技巧:
- 由于导热性极低,建议使用高压乳液。
- 切削速度取决于策略,但通常相对较低,从 50 m/min (传统) 到 150 m/min (高速或高级粗加工) 不等。
- 强烈建议使用韧性好的切削刃的正前角槽型,因为该材料具有延展性和高化学反应性。AlTiN 和 AlCrN PVD 涂层都适用于钛合金应用,并已在该领域证明是成功的。
- 使用尽可能大的刀尖半径,因为此刀具功能会将切削过程中产生的切削力和热量分散到刀片的较大部分,从而减少刀尖磨损并延长刀具寿命。
- 在旧机床上铣削时,保持切削宽度不超过刀具直径的 30%,以控制热量产生和刀具磨损。
- 在铣削应用中进行粗加工时,当需要高金属去除率时,通常建议使用高扭矩机床。
- 确保不要在切削区域产生高温(高于 600°C),因为这会导致材料表面出现“Alpha 外壳”,并可能导致零件的使用寿命变差。仅在使用高压冷却液时引入高切削速度。
- 在较新的机床上加工时,使用先进的动态车削和动态铣削策略,以最大限度地减少热量产生和刀具磨损。
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