李賢泉

南京寶泰特種材料股份有限公司 江蘇南京 210000

鈦合金材料自身的質(zhì)量比較輕、強度比較高、力學能力以及抗腐蝕性能都比較強，但是也因為鈦合金材料的實際導熱系數(shù)比較低以及硬度比較高等問題，在對鈦合金材料進行切削和加工期間，具有較大難度。本文就是針對幾種重要的鈦合金加工工藝技術(shù)進行分析，為今后高效加工鈦合金材料提供重要依據(jù)。

1 鈦合金磨削加工技術(shù)

一是應用重要性，鈦合金材料綜合性能比較強，具有較強的穩(wěn)定性、韌性、高溫變形性能等，其極易進行熱壓力加工。鈦合金材料是我國航天工程的一種理想材料，甚至在化工和造船加工行業(yè)也被充分運用。鈦合金的實際運用與機械加工緊密關(guān)聯(lián)，特別是與精加工磨削環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)最大。

二是溫度控制，鈦合金自身的化學活性比較大，比方說在300℃、500℃、600℃的溫度狀況下，鈦合金材料會與氫、氧、氮等物質(zhì)產(chǎn)生相應的化學反應，如形成脆硬層表面，硬化程度能夠達到20%-30%。目前新型的鈦合金長時間在溫度比較高的狀況下進行加工，其實際強度要遠高于鋁合金材料。在對鈦合金材料進行磨削期間，磨削液自身就要具有較強的冷卻性能，降低實際磨削的溫度，這樣就能夠加工出質(zhì)量好、性能強的鈦合金材料。一旦磨削的溫度過高，極易使鈦合金材料出現(xiàn)燒傷或是裂紋的現(xiàn)象。

三是合理選擇磨削砂輪，如要選擇砂輪黏附小、磨損程度低、磨削溫度低的磨削砂輪。目前我國鈦合金磨削技術(shù)水平在逐步提升，鈦合金加工效率顯著提升，不僅能夠在完成磨削工作之后，增強鈦合金表面的光潔度，同時也能夠增強其完整性[1]?；诖耍鸵x擇較軟硬度或是中等硬度的大氣孔砂輪作為主要的磨削砂輪。

2 鈦合金銑削加工技術(shù)

鈦屬于結(jié)構(gòu)金屬的范疇，是一種新型結(jié)構(gòu)材料，甚至還有一些高強度的鈦合金強度，已經(jīng)遠遠超過了多種合金結(jié)構(gòu)鋼的實際強度。現(xiàn)階段我國高強度鈦合金超塑成形技術(shù)具有良好的發(fā)展前景，主要體現(xiàn)在氣壓成形打等溫鍛造和真空成形法兩方面內(nèi)容上。

一是合理選擇道具，即便鈦合金在我國航空航天以及石油化工等生產(chǎn)領域被充分運用，但是實際在數(shù)控加工鈦合金期間，其切削效率就比較差、刀具的耐磨性也比較差等。因此，為了能夠更加高效率和高質(zhì)量的加工鈦材料，就要合理選擇刀具。如要格外注重切削力輸出的機床性能，同時還要綜合考慮切削刀具的切削刃與工件接觸位置的具體特點等。實際上鈦合金專用的銑刀非常鋒利，對光潔度以及剛性的要求都比較高，也正是因為如此，鈦合金銑刀的螺旋角、刃數(shù)、刃長都與其他的加工刀具有所區(qū)別。不僅如此，還要充分考慮兩刃、三刃、四刃等因素，始終圍繞被切削的材料和銑削的具體方法進行選擇。

二是鈦合金銑削加工技術(shù)要點內(nèi)容，刀具自身是否具備較強的刃磨質(zhì)量，對于能否提升耐用度具有直接關(guān)聯(lián)。如硬質(zhì)合金刀具比較適用于金剛石砂輪刃磨，在實際落實切削工作期間，刃口始終都要處于鋒利的狀態(tài)，最大程度上避免產(chǎn)生缺口的現(xiàn)象。要在對刀具進行刃磨之后再進行研磨，這樣有助于提升其實際耐用度[2]。在此期間，技術(shù)人員要做好眼睛防護工作，重點檢查砂輪是否存在松動、裂紋等現(xiàn)象，切忌出現(xiàn)砂輪轉(zhuǎn)速超限的現(xiàn)象等。在合理運用鈦合金銑削加工技術(shù)之后，不難發(fā)現(xiàn)細晶粒非涂層刀片牌號比較適用于鈦金屬加工，而現(xiàn)階段PVD鈦涂層的刀牌號的實際性能在逐步改進和完善。

3 鈦合金切削加工技術(shù)

一是鈦合金切削加工要求內(nèi)容，如果將鈦合金按照金屬組織實際分為a相、b相、a+b相，并分別以TA、TB、TC來代表其具體的牌號和類型。鈦合金的彈性模數(shù)比較小，像TC4的實際彈性模量E=110GPa，僅為鋼的一半。這樣不可避免的會因為切削力而產(chǎn)生被加工件彈性變形大的現(xiàn)象，進而就會降低工件的實際精度。在面對此種問題期間就要逐步優(yōu)化和改善加工系統(tǒng)的剛性，對于工件而言也要對其牢固裝夾（如圖1所示），進而將刀具對工件支承點的實際刀矩縮短到最小范圍內(nèi)。

圖1 裝夾定位示意圖

二是合理選擇切削機床以及夾具。切削加工鈦合金要選擇具有剛性強、功率大、變速范圍大等多種特點的機床，這樣就能夠更好的調(diào)節(jié)實際切削參數(shù)。在實際落實切削鈦合金工作之前，就要提前調(diào)整好機床導軌間隙，還可以單獨的使用其中一個方向?qū)ζ溥M行加工。如可以將另外一個方向的螺母進行鎖緊，這樣能夠防止機床產(chǎn)生嚴重的震動。此外，在選擇刀具期間要選擇抗磨損性能強的道具，在實際切削鈦合金期間要從降低切削溫度、減少粘結(jié)等方面內(nèi)容入手，進而選擇紅硬性強、導熱性能強的刀具[3]。

4 結(jié)語

總之，現(xiàn)階段更加注重低成本和高性能新型鈦合金材料的研發(fā)，將其運用在各個領域中。最重要的就是要明確鈦合金加工工藝技術(shù)的各項要點，結(jié)合實際加工需求進行全面分析，進而制造出多種不同種類的鈦合金材料，為我國加工行業(yè)長遠發(fā)展創(chuàng)造條件。