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名稱：中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)
地址： 北京昌平北清路中關(guān)村生命科學(xué)園博雅C座10層
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鈦合金、高溫合金的車削加工
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這幾年，鈦合金，高溫合金在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用普及開(kāi)來(lái)，特別是在渦輪葉片，壓氣機(jī)，框架零件中的應(yīng)用。材質(zhì)優(yōu)點(diǎn)被人們廣泛認(rèn)識(shí)后，現(xiàn)已被推廣到了汽車、醫(yī)藥、化工、小件及其他一些工業(yè)領(lǐng)域中。隨鈦合金，高溫合金在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)這樣的難加工材質(zhì)的加工也成了人們非常關(guān)注的難題。 高的強(qiáng)度/重量比，令鈦具有高的耐用度。與合金鋼，鑄鐵相比，鈦具有更好的強(qiáng)度、韌性、延展性。另外，鈦還具有抗氧化性與耐腐蝕性這兩個(gè)對(duì)機(jī)械零件很重要的特性。盡管具有上述優(yōu)點(diǎn)，其難加工性卻讓人望而卻步。 同樣的問(wèn)題也出現(xiàn)在對(duì)高溫合金的加工中。其難點(diǎn)在于切削過(guò)程中伴隨高切削力產(chǎn)生的局部高溫。因局部高溫會(huì)導(dǎo)致切削刃的損壞，主要表現(xiàn)為剝落、變形。 盡管在加工相同硬度的工件時(shí)，加工鈦合金的切削力并不比加工鋼件的切削力高很多，對(duì)鈦合金的加工過(guò)程卻更加復(fù)雜與困難，列舉如下： 鈦的低導(dǎo)熱系數(shù)的特性，使得產(chǎn)生的大部分切削熱，殘留在刀尖上。在車削過(guò)程中，零件表面會(huì)產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，影響零件表面含鈦量的均勻性，降低抗疲勞強(qiáng)度，零件幾何尺寸精度。在極個(gè)別的情況下，切削熱甚至?xí)鸹鸹āＴ谥匦图庸ぶ校伒牡蛷椥阅Ａ浚瑫?huì)導(dǎo)致變形與震動(dòng)。 此外，依據(jù)化學(xué)性能，鈦具有與刀具材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特性，會(huì)加速月牙洼的形成。 通常情況下，刀具的磨損會(huì)以邊界磨損、積屑瘤的形式出現(xiàn)。邊界磨損沿切削刃，在后刀面與前刀面同時(shí)出現(xiàn)，隨切深的不同而變化。 鑄件、鍛件、熱處理后、前面的工序所造就的硬化表面層，也是造成刀片磨損的原因之一。切削刃的局部溫度常常超過(guò)800℃，這會(huì)引起刀片材質(zhì)與工件材質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)和物理擴(kuò)散，最終造成邊界磨損。 另一種情況是，在加工過(guò)程中，當(dāng)?shù)毒吲c工件的接觸面達(dá)到一定溫度同時(shí)壓力又較高時(shí)，在冷焊的作用下，工件材料粘結(jié)在前刀面上，形成積屑瘤。積屑瘤不斷形成，又不斷從刀片上剝落，每次剝落都會(huì)同時(shí)剝離掉刀片上的一部分合金材質(zhì)，加速刀具的磨損。
在實(shí)際加工中，ISCAR提出的解決方案：
事實(shí)上，ISCAR早已擁有一系列解決鈦合金，高溫合金難加工的方案。世界知名的幾大航空制造商，均采納了ISCAR的CUT-GRIP霸王刀系列刀具，用于切斷，切槽加工，特別是復(fù)雜的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)組件。 |
