1、12 钛合金具有密度小(约4.5 g/cm3),强度高,耐各种酸、碱、海水、大气等介质的腐蚀等一系列优良的物理力学性能,因此在航空、航天、核能、船舶、化工、石油、冶金、医疗器械等领域中得到了越来越广泛的应用。 室温下钛合金有三种基体组织(、 、 + ),故钛合金也相应分为钛合金、钛合金、 + 钛合金三类。345(1)比强度高(2)热强性好(3)耐蚀性好(4)化学活性大(5)导热性能差与弹性模量小图11-1钛合金与铝合金的强度与温度曲线67表11-2在氩气和大气中切削时的变形系数对比8图11-2 钛合金TC5与45钢的切削力9图11-3 钛合金TC4与45钢的切削温度10图11-4 切削不同材料
2、时前后刀面的温度分布11图11-5 切削温度对比12图11-6 钛合金挤裂屑的形成阶段示意图13图11-7 刀具磨损形态对比14 由于钛的化学亲和性大,加之切屑的高温高压作用,切削时易产生严重的粘刀现象,从而造成刀具的黏结磨损。1516 车削钛合金时必须选用耐热性好、抗弯强度高、导热性能好、抗黏结抗扩散和抗氧化磨损性能好的刀具材料。图11-8 车削Ti-6Al-4V时刀具的VB-tm关系曲线17图11-9 VB-tm关系曲线18图11-10 陶瓷、CBN车削Ti-6Al-4V时的VB比较图11-11 PCD与K10刀具的VB比较19表11-3 钛合金去除外皮粗车时的刀具几何参数20表11-4
3、钛锭去除外皮的切削用量21表11-5 YG6X车削钛合金外圆的切削用量参考值表11-6 切削不同牌号钛合金时速度修正系数2223 作为非连续切削的铣刀刀齿材料,必须能很好地承受高载荷和热冲击,宜采用K类硬质合金,也可选用钴高速钢和铝高速钢。图11-12 铣削Ti-6Al-4V的VB曲线对比24表11-7 铣削钛合金时刀具的几何参数26 钛合金周边铣削时应尽量采用顺铣,以减轻粘刀现象。图11-13 铣刀刀齿前刀面与工件的先接触部位图11-14 YG6X端铣刀加工TC4时使用寿命T与e关系曲线27表11-8 立铣刀周边铣削时切削用量参考值28表11-9 立铣刀铣槽时切削用量参考值29表11-10
4、盘铣刀铣侧面和槽的铣削用量参考值30表11-11 端铣刀铣平面的铣削用量参考值3132图11-15 钛合金用高速钢群钻切削部分形状33表11-12 钛合金群钻切削部分的几何参数34 用四刃带钻头,在相同切削用量条件下钻削TC2,钻头使用寿命比标准麻花钻提高3倍左右,切削温度降低20%左右。35表11-13 高速钢钻头的钻削用量36表11-14 油孔钻或强制冷却钻头的钻削用量37图11-16 钻削钛合金的硬质合金枪钻38表11-15 深孔钻削钛合金的钻削用量3940 如用Al高速钢或Co高速钢丝锥效果较好,或对高速钢丝锥表面进行渗氮、低温渗硫、离子注入等处理。41(1)加大校准部刀齿的后角 (2)加大倒锥度 42图11-17 跳齿丝锥的跳齿方式43图11-18 修正齿丝锥加工原理44 钛合金攻螺纹时,切削液的选用是否恰当非常重要。一般含Cl或P的极压切削液效果较好,但用含Cl极压切削液后必须及时清洗零件,以防止晶间腐蚀。45表11-16 底孔钻头直径推荐值46表11-17 钛合金攻螺纹速度