钛合金加工工艺技术要点

     钛合金材具有高强度、高硬度和低密度材料特性，如钛 合金 Ti-6Al-4V（简称 Ti-6-4）抗拉强度达 900MPa，硬度为 250 ～ 375HB，密度 4.42g/cm3，使得钛合金材整体结构件除在现代军 用飞机上得到广泛应用外，在现代航空发动机零件和大型客机上多数采用钛合金材料。

     钛合金是航空航天工业应用较广的一 种金属材料 , 按用途可分为结构钛合金和高温钛合金 ( 使用温 度 >400℃ )。钛合金的高工作温度为 550oC，预期可达 700oC。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益 广泛的应用，发展迅猛。其良好的耐腐蚀性，又是航海、石油、 化工、医药等行业的理想材料。同时，钛合金已经广泛应用于航空航天、医疗器械等领域 , 石油运输及化工方面钛合金管道也 迅速发展。钛合金的应用离不开机械加工 , 尤其是钛合金加工的精加工磨削。

    钛合金切削加工的技术要点：

   （1）加工要求。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。钛合金的弹性模数小， 如 TC4 的弹性模量 E=110GPa，约为钢的一半，因而由切削力所 引起的被加工件弹性变形大，将降低工件精度，为此要改善加 工系统的刚性。工件必须很牢固地装夹，刀具对工件支承点的 刀矩减到小。 

   （2）切削机床、夹具的选择。切削加工钛合金应选择刚性好、 功率大、具有大的变速范围和进给范围的机床，以便于调整切 削参数。切削加工前认真调整机床导轨间隙，或单独使用某一 方向进给加工时，将另一方向的螺母锁紧，减少机床振动： 夹具刚性要好，使用圆工作台时，应将其间隙调好，螺母锁紧。

  （3）刀具的选择。众所周知，通常金属材料的硬度和强度 越高，则其切削加工所需要的切削力就越大，切削温度就越高， 刀具磨损就越快，故钛加工件相对可加工性也就越差。如铝合金材相对 可加工性系数 Kr 为 2.0 ～ 7.5，高强度钢 Kr 为 0.3 ～ 0.7，钛合 金 Kr 为 0.22 ～ 0.35，因此，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。