钛合金如何下料
2025-05-20
钛合金的下料(切割)需要根据其高硬度、高强度、低导热性等特性选择合适的方法,以避免材料变形、刀具磨损或切割效率低下。以下是常见的钛合金下料方式及注意事项: 一、机械切割法 利用机械刀具对钛合金进行切割,适用于中小型工件或精度要求较高的场景。 1. 锯切 适用设备:带锯床、圆盘锯(金属切削锯)。 刀具选择: 锯齿需选用硬质合金(WC)或高速钢(HSS),锯齿密度根据材料厚度调整(薄材料用细齿,厚材料用粗齿)。 推荐使用金属陶瓷锯条或涂层锯条(如 TiN 涂层),提高耐磨性。 注意事项: 低速进给:钛合金导热性差,高速切割易导致刀具过热磨损,建议线速度控制在10-30 m/min。 充分冷却:使用水溶性切削液或矿物油冷却,防止材料热变形,同时冲除切屑。 避免振动:工件需牢固夹持,避免锯切时晃动导致切口不齐或刀具断裂。 2. 铣削切割 适用场景:复杂形状或高精度下料(如模具加工、航空航天零件)。 刀具选择: 端铣刀或立铣刀,材质优选硬质合金或PCD(聚晶金刚石),刃口需锋利以减少切削阻力。 刀具涂层推荐TiAlN(氮化钛铝),耐高温性优于普通涂层。 工艺参数: 切削速度:30-80 m/min(根据机床刚性调整)。 进给量:0.05-0.2 mm/z(每齿进给量),避免过大载荷。 切深:单次切深不超过刀具直径的 1/3,分层切削减少热量积累。 二、热切割法 利用高温熔化或气化钛合金实现切割,适用于厚板或大尺寸工件,但精度较低,需后续加工。 1. 等离子切割 原理:利用高温等离子弧熔化材料并吹除熔渣。 适用材料厚度:3-100 mm。 注意事项: 气体选择:使用氩气 + 氢气混合气体(如 75% Ar + 25% H₂),提高电弧温度和切割速度。 切割速度:控制在200-500 mm/min,过快易导致切口不齐,过慢则热影响区扩大。 防氧化:钛合金高温易与空气中的氧、氮反应,切割后需及时清理切口表面氧化层(可通过喷砂或酸洗)。 |