钛及钛合金钛棒钛板的加工工艺以及注意事项
钛材的切削加工:
钛的切削加工性能属于中等偏难,与不锈钢相近。钛的切削加工性能与钛的基本物理、化学特性有关。深圳三六钛业根据多年实践经验结合各种参考文献总结,钛合金钛棒加工、钛合金模具钛板加工存在下列难点:
① 由于钛导热率小,刀尖处产生的摩擦热几乎全部集中在刀刃和刀具的前倾面上,刀尖温度高,易磨损。
② 由于弹性模量小,深切削时工件易挠曲,加工时需安装防振架。
③ 由于回弹大和材料各向异性明显,会影响加工精度。
④ 由于高温化学活性强,加工时易产生表面污染。
⑤ 由于钛表面氧化层和吸气层硬度高,磨损刀具严重。
根据上述情况,钛切削加工应遵循下列基本原则:
① 采用低速加工。通常钛的切削速度应比相同硬度钢的切削速度低25%~50%或更低。
② 采用大进刀量。主要是避免刀具与表面硬层摩擦。进刀量对温升影响很小。
③ 采用锋利刀具。刀具一旦变钝必须立即更换。
④ 采用足够的切削液(润滑冷却液)。常用切削液有5%氯化钠溶液、5%~10%水溶性油的水溶液、乳化油、硫化 油、机油等。
1) 车削 钛的车削宜用高速钢或硬质合金刀具,应选用刚性好的机床和夹具。硬质合金中应不含有钛。使用硬质合金刀具时, 切削速度一般为30~55m/min, 干车时, 宜用较低的车速,湿车时可用较高的车速。切削 液可选用标准乳化液。另外,在车削钛时一定要用活顶尖,不能用死顶尖。因为,钛与死顶尖相摩擦时会 发热、黏结,造成顶针孔扩大、偏斜,影响加工精度。
2) 刨削 钛的刨削比车削更困难一些,拖刀和吃刀时的冲击和振动易产生崩刀。刨刀材料最好选用K30(YG8)硬质 合金, 对工业纯钛切削速度约为12m/min, 如用高速钢刀具, 切削软硬的钛合金, 则刨削速度应降至 5m/min以下。粗刨时,吃刀深度应小于6mm,横向走刀速度以2mm/道次为宜。精刨时, 吃刀深度应 降至0.5~0.05mm/min, 横向走刀速度则可提高到12~25mm/道次。
3) 铣削 钛及钛合金的铣削加工比车削加工更困难一些。铣削也应选用高速钢或硬质合金刀具,并应采用直径小、 齿数多的铣刀进行顺铣,减少偏斜和振动、铣削液一般宜用易溶水的润滑冷却液,添加方式以喷雾状喷射 为好。在采用硬质合金刀具铣削时, 铣削速度可达50m/min; 而用高速钢刀具时,铣削速度大约降低 40%。
4) 钻削 钛及钛合金钻削加工的钻头可用高速钢或硬质合金,并以采用118°或90°的双顶角为好,因为它可以切断切屑使之易于排屑。如不及时排屑,将发生钻头被卡、断裂、黏结等情况。纯钛钻孔时的钻削速度可 达20~30m/min,而钛合金的钻孔速度应小于10m/min。