钛合金难加工的4大原因和7大对策
钛合金具备轻巧、强度高及质感佳的性能优势，有助提升智能手机的外观设计及大幅降低机身重量，有望成为消费电子材料创新趋势。然而，钛合金难以加工的特性一直困扰着工程技术人员。 钛合金加工难点 1 温度集中 切削高温集中在刀尖，散热困难，刀具易损。高温还破坏了钛合金零件的表面完整性，降低了零件的几何精度，并引发加工硬化现象，严重降低了其疲劳强度。 2 弹性变形 切削压力使工件产生弹性变形并回弹，增大了刀具与工件间的摩擦，产生额外热量，加剧了钛合金导热性差的问题。 3 亲和力强 亲和力优势在许多领域都颇具价值，例如在离子泵中，钛被用作阴极板。当钛原子被溅射到阳极管的内壁时，它们能够吸附气体分子，从而创造出超高真空环境。 4 振动 钛合金的弹性在零件性能上可能有利，但在切削过程中，却成为振动的主要原因。加工钛合金产生的振动是钢的10倍。由于切削热集中在切削部分，会产生锯齿形切屑，导致切削功率波动。 钛合金难加工对策 1 冷却 另外可使用低温切削法，如使用液氮（-180℃）或液态CO2（-76℃）作为切削液，能有效降低切削区温度，提高加工表面质量，延长刀具寿命。 2 选择合适的刀具 必要时，还可以使用涂层刀具，以减少合金的粘性并破碎过长切屑。这样做不仅降低了排屑过程中的摩擦，还有助于控制加工过程中产生的热量。 3 恒定进给或增加进给率 当然，如果设备性能允许，可以尝试增加进给率。这样做可以减少刀具在加工区域停留的时间，从而减少热量积聚和加工硬化的机会。 4 降低切割速度 控制放热，使用钢切割速度的1/3或更低进行钛合金加工。 5 根据工艺更换刀具 目前，超声波加工技术正在研发中，其目的是通过减少刀具与工件的接触时间，来延长刀具的使用寿命。 6 使用高刚性机床 高刚性机床对于成功加工钛合金至关重要。理想的钛合金铣床必须是刚性的，主轴能在低转速和高扭矩下运行，以吸收振动并减少切削过程中的颤振。 7 定期清洁 定期清洁加工设备和刀具，防止碎屑沉积，影响加工效果。
