【正文】 6 u 6（＋０．０３１ /＋０．０２３） 相比圓柱銷有可能大 ， 這對裝配來說影響不大，不會妨礙裝配，所以，對精度高的表面處理零件，在設計時要充分考慮鍍層對公差的影響。鈦合金機加件結構設計工藝性n 鈦合金的分類n 鈦合金的性能特點 n 鈦合金的切削加工性 n 鈦合金機械加工常用工藝方法n 鈦合金加工刀具 n 鈦合金機加件結構設計工藝性 n 鈦合金毛坯的選擇原則 n 鈦合金的分類 鈦是同素異構體，熔點 1720176。 C， 882176。C 為同素異構轉變溫度，分為 αTi 、 βTi 兩種。不同類型的鈦合金，就是向這兩種組織結構中添加不同種類、數量的合金元素，使其改變相變溫度和相分含量而得到的，常溫下分為 α 型鈦合金、 β 型鈦合金、 α+β 型鈦合金三類。216。 α 型鈦合金型鈦合金 它是 α 相固溶體組成的單相合金，熱穩(wěn)定性高、抗氧化 能力強，但不能進行熱處理強化。牌號有 TA TA8等。 某型號導彈上使用的 BT20鈦合金為近 α 型鈦合金。216。 ββ 型鈦合金型鈦合金 它是 β 相固溶體組成的單相合金，不經熱處理就有較高 強度，淬火時效后室溫強度可達 1373～ 1668MPa， 但熱穩(wěn) 定性差，不宜在高溫下使用。牌號有 TB TB2等。216。 α+β 型鈦合金型鈦合金 它由 α 和 β 兩相組成，此合金組織穩(wěn)定，高溫變形性能 好，韌性和塑性好，淬火時效后強度可比退火狀態(tài)提高 50%～ 100%，但熱穩(wěn)定性不及 α 型鈦合金。牌號有 TC TC4等。某型號導彈上使用的 BT14鈦合金為 α+β 型鈦合 金。n 鈦合金的性能特點 216。 比強度高比強度高鈦合金的密度僅為鋼的 60%左右，但強度卻高于鋼，比強度是目前金屬材料中最高的。216。熱強性好熱強性好 在鈦合金中加入合金強化元素后，可大大提高鈦合金的熱穩(wěn)定性和高溫強度。 216。熔點高熔點高鈦的熔點為 1668176。C， 高于鋼、銅、鋁等材料。216。 熱導率低熱導率低 鈦合金的導熱系數僅為鋼的 1/4左右、鋁的 1/14左右。216。 彈性模量小彈性模量小 鈦合金的彈性模量為鋼的 1/2，剛性差、變形大。216。 化學活性高化學活性高 鈦的化學活性高，易于氧、氮、氫等氣體反應。216。 耐蝕性好耐蝕性好 鈦合金表面能生成致密堅固的氧化膜，耐蝕性能優(yōu)于 不銹鋼。n 鈦合金的切削加工性 鈦合金是典型的難加工材料，這是由鈦合金本身特有的力學、化學、物理等綜合性能決定的。216。 比強度和熱強性的影響比強度和熱強性的影響 金屬材料的強度、硬度越高，則切削力越大、切削溫度越 高，刀具也易磨損，故其切削加工性越差。鈦合金不僅在 室溫下具有高的比強度，且在高溫下也具有高的比強度， 由于切削加工是在高溫下進行的，會在刀尖處施加很大的 切削力，造成刀具磨損加快或崩刃，切削加工性差。216。 導熱性的影響導熱性的影響 鈦合金的熱導率小、導熱性差，切削中產生的熱量很難從 切屑和工件上傳出，大部分熱量積蓄在刀具上，加之切屑 嚴重彎曲造成刀尖壓力高，刀具磨損劇烈，切削加工性差。 216。 彈性模量的影響彈性模量的影響 鈦合金的彈性模量小，僅為鋼的 1/2，切削時易產生變形 ，增加了刀具與工件的摩擦，同時由于鈦合金具有很高 的強度極限，導致切削力增大，刀具磨損加快，切削加 工性差。216。 化學活性的影響化學活性的影響 鈦的化學活性高，切削加工中在高溫、高壓的作用下易 與大氣中的氧、氮、氫等發(fā)生化學反應，生成硬脆層， 加速刀具磨損。此外，鈦的親和力大，易與刀具產生粘 附、熔著現(xiàn)象，造成刀具粘結磨損，切削加工性變差。n 鈦合金機械加工常用工藝方法 鈦合金機械加工常用工藝方法主要包括車削加工、銑削加工、鉆孔、攻螺紋等，其中攻螺紋是鈦合金切削加工 中難度最大的，原因在于鈦合材料的彈性模量小，加工中材料回彈大，導致切削扭矩增加、絲錐極易折斷，因此鈦合金材料攻絲時螺紋底孔直徑應大于標準值，參見表 24。 表 24 鈦合金螺紋底孔直徑螺紋直徑 底孔直徑（ mm）螺紋直徑 底孔直徑（ mm）M5 M16 M61 M162 M71 M18 M81 M18 M8 M20 M10 M20 M10 M22 M12 M22 M12 M242 M14 M243 M142 n 鈦合金加工刀具 216。 刀具材料的選擇刀具材料的選擇 鈦合金作為難加工材料，對刀具切削性能的要求比普通鋼材和鋁材的要求要高。切削鈦合金的刀具材料應具有紅硬性好、抗彎強度高、導熱性能好、抗粘接、抗擴散、抗氧化磨損性能好的特性。 刀具材料的種類較多，從經濟性和刀具材料本身的加工工藝性方面考慮，目前切削鈦合金材料應用較為普遍的主要有超硬高速鋼、硬質合金和超硬刀具，其分類如下： 鈷高速鋼高釩高速鋼刀具種類超硬高速鋼硬質合金超硬刀具鋁高速鋼鎢鈷類（ WCo）立方氮化硼（簡稱 CBN）人造聚晶金剛石216。 典型刀具牌號典型刀具牌號鈷高速鋼常用牌號如： W2Mo9Cr4VCo8(M42) W10Mo4Cr4V3Co10(HSP15) 高釩高速鋼常用牌號如： W12Cr4V4Mo(EV4) W6Mo5Cr4V3(M3) 鋁高速鋼常用牌號如： W6Mo5Cr4V2Al(M2Al,501) W10Mo4Cr4V3Al(5F6) 鎢鈷類硬質合金常用牌號如： YG8W、 YG81 YG6X、 YG6A立方氮化硼常用牌號如： DLSF DLSF DLSF3人造聚晶金剛石常用牌號如： FJ（ 復合刀片，國產） CD10（ 復合刀片，瑞典 ）n 鈦合金機加件結構設計工藝性 216。 螺紋孔螺紋孔 螺紋孔是鈦合金切削加工中最難的，由于絲錐切削部分前端導向錐有一定長度，因此工藝上對螺紋底孔深度有一定要求，結構設計時應予考慮。H=h+H— 螺紋底孔深度 h— 螺紋有效深度 D— 螺紋大徑 216。 細長軸細長軸 鈦合金的彈性模量小、剛性差、變形大，不宜制作細 長軸。216。 薄璧筒體薄璧筒體 導彈上艙體零件大多為薄壁筒形結構件，機加工藝很難 保證零件的尺寸精度和形位精度，結構設計時應盡量考 慮鈑金圈焊成型工藝。216。 小孔、深孔小孔、深孔 由于鈦合金材料的切削加工性差、鉆孔時切削溫度高、 冷卻效果不佳等因素的影響，導致小孔和深孔加工時鉆 頭易折斷，因此結構設計時應盡量減少小孔和深孔的數 量。 n 鈦合金毛坯的選擇原則 鈦合金坯料包括鑄件、鍛件、棒材、鈑材等，坯料的選擇要根據零件的結構特點、復雜程度、外形尺寸等因素綜合考慮。216。鑄件、鍛件的選擇原則鑄件、鍛件的選擇原則考慮到鈦合金材料本身切削加工性差的特點，應盡可能的減小坯料的加工余量。對于結構剛性好、結構要素多或有曲面相慣的復雜零件，宜選用鑄件毛坯，如某型號導彈油箱艙上的后箱裙零件即為鑄件。對于外形尺寸較大、結構要素少且形狀簡單的零件，易選用鍛件毛坯，如某型號導彈油箱艙上的吊掛框零件即為鍛件。對于結構要素多或有曲面相慣的小型零件，易選用模鍛件毛坯，如某型號導彈油箱艙上的安裝座零件即為模鍛件。216。 棒材和鈑材的選擇原則棒材和鈑材的選擇原則 棒材適宜加工小型回轉體零件，選擇標準按 GB296587執(zhí) 行。鈦合金鈑材除遵循常用金屬材料鈑材選擇標準外， 更適宜用于大型薄壁艙體的蒙皮、舵面蒙皮及各種支架 等鈑金成型件。鈑材供應狀態(tài)分熱軋狀態(tài)（ R）、 冷軋狀 態(tài)（ Y）、 退火狀態(tài)（ M） 和淬火狀態(tài)（ C） 四種，對于像 大型薄壁艙體的蒙皮、舵面蒙皮及各種支架等鈑金成型 件的加工，工藝上須采用熱成型工藝，此時鈑材應為退 火狀態(tài)。謝謝大家！