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钛合金、高温合金的车削加工
发表时间:2009-04-29 08:26:17; 来源:
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这几年，钛合金，高温合金在航空领域中的应用普及开来，特别是在涡轮叶片，压气机，框架零件中的应用。材质优点被人们广泛认识后，现已被推广到了汽车、医药、化工、小件及其他一些工业领域中。随钛合金，高温合金在工业领域的应用越来越广泛，对这样的难加工材质的加工也成了人们非常关注的难题。 高的强度/重量比，令钛具有高的耐用度。与合金钢，铸铁相比，钛具有更好的强度、韧性、延展性。另外，钛还具有抗氧化性与耐腐蚀性这两个对机械零件很重要的特性。尽管具有上述优点，其难加工性却让人望而却步。 同样的问题也出现在对高温合金的加工中。其难点在于切削过程中伴随高切削力产生的局部高温。因局部高温会导致切削刃的损坏，主要表现为剥落、变形。 尽管在加工相同硬度的工件时，加工钛合金的切削力并不比加工钢件的切削力高很多，对钛合金的加工过程却更加复杂与困难，列举如下： 钛的低导热系数的特性，使得产生的大部分切削热，残留在刀尖上。在车削过程中，零件表面会产生加工硬化现象，影响零件表面含钛量的均匀性，降低抗疲劳强度，零件几何尺寸精度。在极个别的情况下，切削热甚至会引起火花。在重型加工中，钛的低弹性模量，会导致变形与震动。 此外，依据化学性能，钛具有与刀具材质发生化学反应的特性，会加速月牙洼的形成。 通常情况下，刀具的磨损会以边界磨损、积屑瘤的形式出现。边界磨损沿切削刃，在后刀面与前刀面同时出现，随切深的不同而变化。 铸件、锻件、热处理后、前面的工序所造就的硬化表面层，也是造成刀片磨损的原因之一。切削刃的局部温度常常超过800℃，这会引起刀片材质与工件材质之间的化学反应和物理扩散，最终造成边界磨损。 另一种情况是，在加工过程中，当刀具与工件的接触面达到一定温度同时压力又较高时，在冷焊的作用下，工件材料粘结在前刀面上，形成积屑瘤。积屑瘤不断形成，又不断从刀片上剥落，每次剥落都会同时剥离掉刀片上的一部分合金材质，加速刀具的磨损。
在实际加工中，ISCAR提出的解决方案：
事实上，ISCAR早已拥有一系列解决钛合金，高温合金难加工的方案。世界知名的几大航空制造商，均采纳了ISCAR的CUT-GRIP霸王刀系列刀具，用于切断，切槽加工，特别是复杂的喷气式发动机组件。 |
