钛合金加工机床.pdfVIP

钛 合 金 加 工 机 床 Machi ne 100I S f 0 r 1．I ani um machi ni n 张曙 张炳生 谭为 民 ZHANG Shu ZHANG Bi ns h en TAN Wei mi n 1 钛合金及其在工业中的应用 荷和更大的乘用空 间。 钛具有强度高、重量轻和优异的耐腐蚀性，解决 虽然钛合金一直是被认为昂贵的材料，{| 1随着生 了很多的工程难题 。钛比钢的强度高30 ％以上，但重量 产技术的进展及工业市场的消费量增加，将使其成本 轻近40 ％。钛 比铝重一倍 ，但强度高60 ％。钛合金是以 大幅降低，应用前景极其广阔。 钛为基体加入铝、锰、铁、钼和其他金属的合金，以 2钛合金加工的特点 增加钛的强度和耐高温性能，分为a一钛合金、口一钛 按照传统的观点，钛合金被视为难加上材料，加 合金 、口p 一钛合金和较新的钛铝合金 ，其 中口口一钛合 工费时，成本高昂，令人望而生畏。但是，随着钛合 金( Ti 6A14V) 应用最为广泛。钛合金的高耐蚀性也是 金应用的日渐普及，人们对钛合金加工机理的认识逐 一种宝贵的特 点，当暴露于大气中时，钛 能形成抗拒 步深入，针对钛合金加工的新刀具和新机眯的出现， 许多腐蚀性物料的氧化膜 。 以及加工经验的积累，现在 已经具备了坚实的知识基 钛合金凭借其优越的属性，特别是强度重量比 础和装备条件。可以认为，钛合金的加工已经不比加 很高，在新兴 的航空航天工业中获得越来越广泛的应 工高合金不锈钢难。 用。例如，机 身的结构部件、起落架、液压系统、航 过去，为什么我们认为钛合金是一种难加工材 空发动机零部件等。近年来在新型飞机上 ，钛合金材 料? 因为对其加工机理和现象缺乏深刻的认识。 料所 占的比例 已经 由5 ％提高到14 ％以上。火箭 、导弹和 钛合金加工时的切削力只是略大于 同等硬度 的 飞船 的钛合金零部件所 占比例更高 。 钢 ，但是加工钛合金 的物理现象 比加工钢要复杂得 随着钛合金的成本降低，使其工业应用逐渐扩展 多，从而使钛合金加工面临巨大的困难 。 到造船工业，例如潜艇，船舶螺旋桨、索具和其他需 大多数的钛合金的热导率很低，只有钏 的l ／7 ， 要高耐腐蚀性的零部件。此外，由于钛与人体组织的 铝的l ／16 。因此，在切削钛合金过程中产生的热量不 亲和性，正在越来越多地用于医学工程，成为人体植 会迅速传递给工件或被切屑带走，而集聚扫：切削区 入物和骨骼修复的主要材料 。 域，所产生的温度可高达l 000 。c 以上，使刀具的刃 在汽车工业，近年来开始使用钛合金制造发动机 口迅速磨损、崩裂和生成切屑瘤，快速出现磨损的刀 气 门、连杆、车轮轮毂螺钉、排气系统和悬挂弹簧 。 刃继续使用又使切削区域产生更多的热量 ，进一步缩 钛合金组件可在增加发动机功率和扭矩的同时提高燃 短刀具的寿命 。 油经济性，并解决噪声和振动的问题。钛合金零部件 切削过程中产生的高温同时破坏了钛合金零件的 降低材料重量约50 ％，并大 幅度提高其使用寿命