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鈦合金整體結(jié)構(gòu)件加工件關(guān)鍵技術(shù)難度
2023-03-06
鈦加工件因其比強度高、耐腐蝕、高溫強度高等顯著優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)藥、石油化工等領(lǐng)域，航空業(yè)的鈦合金應(yīng)用是Z廣泛的，世界鈦材的40％～50％應(yīng)用在航空工業(yè)。無論民機還是軍機，鈦合金所占比重都在迅速增加．在民用商業(yè)飛機中，如波音公司Z新型的B787．8噴氣客機，鈦合金所占比重達到15％，每架飛機的鈦合金使用量已高達10t，這也是該機型除了廣泛使用復(fù)合材料(占50％左右)外的又一與眾不同的關(guān)鍵因素。就軍機而言，隨著新一代戰(zhàn)機性能要求的逐步提高，新型高性能材料不斷引入，整體結(jié)構(gòu)件材料逐漸由鋁合金為主轉(zhuǎn)變?yōu)殇X合金、鈦合金、復(fù)合材料并重的局面。 鈦合金加工材料自身特性所決定的加工困難包括如下幾個方面： (1)導(dǎo)熱系數(shù)低，切削溫度高．從而嚴重影響刀具壽命和加工表面質(zhì)量完整性。 (2)彈性模量小，回彈現(xiàn)象嚴重．導(dǎo)致刀具磨損加劇，引起并加劇切削顫振．鋸齒狀切屑也被認為是引起切削顫振的重要因素之一。 (3)化學活性高，刀具壽命短，鈦合金極易與刀具材料發(fā)生化學反應(yīng)，大大降低刀具壽命。 (4)變形系數(shù)小，單位切削力大。 鈦加工件廠家整體結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點增加了加工困難，這是因為： (1)鈦合金整體結(jié)構(gòu)件大都為壁薄腔深結(jié)構(gòu)，切屑排出困難，影響冷卻潤滑效果，并導(dǎo)致熱量集中。 (2)剛性差，極易產(chǎn)生切削振動，一方面嚴重影響切削效率的提高，另一方面對表面質(zhì)量完整性的提高產(chǎn)生重要影響。 (3)加工過程中讓刀、加工變形現(xiàn)象嚴重．由于薄壁結(jié)構(gòu)特點，加工過程中極易產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象，影響加工精度；鈦合金整體結(jié)構(gòu)件毛坯大都為鍛造毛坯，在加工過程中，隨殘余應(yīng)力釋放及加工過程中強熱一力非均勻應(yīng)力場耦合作用，極易產(chǎn)生加工變形，嚴重影響鈦合金整體結(jié)構(gòu)件加工精度的提高。 |