鈦合金材料切削加工技術

張琳　魏文亮

摘 要：該文分析了鈦合金材料特性及加工性能，闡述了鈦合金切削加工中刀具材料、刀具幾何角度、切削參數及切削液選用等方面的基本原則，總結了鈦合金車削、銑削中通常應注意的問題及采取的工藝措施。

關鍵詞：鈦合金 切削加工 車削 銑削

中圖分類號：V261.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-00-01

鈦合金材料因比強度高、密度低、耐腐蝕和耐高溫等優良性能而被廣泛應用在航空航天領域中。但由于鈦合金導熱系數小、彈性模量低和化學活性大等特性，使得鈦合金材料在加工時切削溫度高，刀具磨損嚴重等，影響了鈦合金的加工效率，因此如何提高鈦合金的切削效率一直是航空航天行業迫切需要解決的難題。

1 鈦合金材料的特性及加工性能

（1）比強度高：鈦合金密度小，強度高，其強度大于超高強度鋼。

（2）導熱性差：鈦合金導熱、導溫系數小，熱量難以從產生切屑區轉移出去，致使刀具切削刃的溫度更高，對刀具有強烈的磨損作用，降低了刀具耐用度。

（3）化學性能活潑：鈦合金在高溫情況下，與空氣中的O、N、H等元素起化學反應形成加工硬化層，使切削加工困難；同時鈦合金在加工時與刀具材料很容易產生親和作用，發生粘結和擴散現象，導致刀具磨損加快。

（4）彈性模量小：切削加工時工件回彈大，容易造成刀具后刀面磨損的加劇和工件變形。

（5）耐腐蝕：在550 ℃以下鈦合金表面易形成致密的氧化膜，故不容易被進一步氧化，對大氣、海水、蒸汽以及一些酸、堿、鹽介質均有較高的抗蝕能力[1]。……