钛合金材料磨削技巧

2020年5月16日

钛合金材料磨削技巧


TC4钛合金的加工是非常困难的。钛和钛合金的综合过程是从钢,铝合金和许多重金属晶体结构,物理性能和化学性能方面是非常不同的。合金的金属是不容易的过程。


钛合金材料磨削技能-PTJ数控机械加工店
钛合金材料磨削技能。-PTJCNC加工


  • (1)由于其化学组合物的不稳定性。TC4钛合金将经历与氧和氮的化学反应热变形下,甚至与一些含氧气体,该反应会产生附着在工件表面上,如果温度较高时,到达900℃时的氧化皮在上述时间,附着在工件的表面鳞片会产生鳞,使氧和氮元素都可能渗透到金属,并最终形成表面吸气剂层。较高的硬度和较低的塑性此吸气剂层的特性。
  • (2)的渗碳体在金相结构中的性能属于复杂的Fe-C化合物,以及维氏硬度可高达HV1100,但冲击韧性几乎没有。
  • (3)热导率不高:如果钛合金的热导率与其它合金如铝合金相比,它大约只有该铝合金的1/15至约的钢的1/5。铝合金和钢相比,热导率和钛合金的热导率要低得多,大约只有铝合金的1/15,以及约钢的2/7。在某些钛合金部件的表面加工质量的影响比较大。

在钛合金磨削遇到的主要问题

  • (1)砂轮的接合问题是严重的。钛合金附着在磨削轮的表面上,并且接合表面层是一样的烟雾。主要的原因是在于粘合性材料在研磨过程中脱落。这将导致磨料颗粒与骨折,这将最终严重破坏砂轮沿脱落。
  • (2)所述的研磨力是较大的和研磨温度较高。在单个磨料颗粒的磨削试验中,人们发现,磨削钛合金时,较大比例的滑动过程中,和磨料颗粒的接触时间和工件很短,在此期间,非常剧烈的摩擦和暴力弹性和塑性变形,则钛合金磨掉成芯片,其产生大量的磨削热,此时的研磨温度可以达到几乎1500℃。
  • (3)研磨会产生层状挤压芯片,主要的原因是复杂的变形。当白刚玉砂轮(WA60KV)用于研磨45钢大多形成带状的芯片,并且当绿色碳化硅砂轮(GC46KV)用于研磨钛合金形成的层形压碎芯片。
  • (4)在高温条件下,的化学活性加工钛合金TC4合金是相当活跃,并且很容易与空气中的氧,氮,氢和其他元素结合形成以形成脆性和剧烈反应硬,例如二氧化钛,氮化钛,钛氢化物变质层,这导致了降低TC4的可塑性。
  • (5)在钛合金的磨削过程中,它是由困难的问题的影响,主要是因为转移到工件上的磨削热很难被导出,并且工件容易变形,烧焦,甚至有些出现裂纹。因此,工件的表面将有不同程度的粗糙度。

抑制措施解决磨削烧伤和裂纹

用砂轮加工TC4钛合金时,有一些问题。更严重的问题是粘连。由于高的速度,研磨力和温度相对较高,这将燃烧表面并产生裂纹。仁晶鑫和其他人也做了一些实验研究,以减少加工过程中,例如烧伤和裂纹。他们认为,较软砂轮,可使用诸如代替刚玉砂轮,而不是碳化硅或铈碳化硅砂轮,刚玉砂轮树脂粘合性,而前者使用陶瓷的粘附性。另外要注意的提前数控加工参数,例如,研磨轮的速度不宜太快,实验分析应不超过每秒20米,磨削深度不宜过多,并且不应超过0.02毫米。在每一分钟,研磨液不仅要消散热量非常好,但是也强调其润滑效果,可有效抑制粘附现象的发生。如果它是干式粉碎时,润滑剂可以与固体润滑剂浸渍砂轮浸渍。

在钛合金磨削砂轮粘结现象及其抑制措施

因为在钛合金的研磨过程中,将通常存在较高的研磨温度和更大的法向力,从而严重的塑性变形将发生在研磨区的钛合金,磨料和金属的吸附作用造成的间化学品或化学吸附;用于接地的金属转移到磨料颗粒的原因是剪切力的影响,这导致砂轮的粘结。最后,将磨料颗粒破裂,并且当磨削力超过磨粒之间的结合力,研磨颗粒和键合将从砂轮剥离。

高速和高效率的磨削

一些学者进行高速和TC4钛合金材料高效研磨。在研究中,每单位面积和比磨削能磨削力通过研磨的量影响了规则进行了分析。如果砂轮的增加的线速度相对于每单位面积的研磨力显著降低。然而,当表的速度VW和磨削深度ap增加,每单位面积的磨削力。如果砂轮的增加的线速度对,所述比磨削能会增加,但如果工作台速度VW和磨削深度ap增加,比磨削能会下降。


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