世界鈦加工工藝的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)
目前,世界鈦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)為:鈦的制備、加工技術(shù),包括海綿鈦生產(chǎn)、鈦合金材料設(shè)計(jì)及加工過(guò)程等的低成本化;大型優(yōu)質(zhì)鈦合金坯料 制備技術(shù),包括新型電子束和等離子冷床爐熔煉技術(shù);高效、短流程鈦合金加工技術(shù),包括單次冷床爐熔煉直接軋制技術(shù),鈦帶連續(xù)加工技術(shù)生產(chǎn) 等;近凈成型技術(shù),包括激光成形、精密鑄造、精密鍛造、超塑成型/擴(kuò) 散連接、噴射成形等;鈦的推廣應(yīng)用技術(shù),包括生物醫(yī)用鈦、汽車用鈦、 建筑用鈦等。
在生產(chǎn)技術(shù)方面,克勞爾法仍是生產(chǎn)海綿鈦的主導(dǎo)工藝。電子束冷 床爐熔煉技術(shù)已在鈦鑄錠的制備上進(jìn)行了商業(yè)化應(yīng)用,大型鍛件和精密鍛 造技術(shù)正在不斷地發(fā)展,激光成型等近凈成型技術(shù)日益得到應(yīng)用。一些常 規(guī)加工技術(shù)如鍛造、軋制等已完全實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模型在鈦合金中的應(yīng)用解決了一些鈦合金的實(shí)際問(wèn)題。
(1)、鈦合金機(jī)加工特性分析 首先,鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)低,僅是鋼的 1/4,鋁的 1/13,銅的 1/25。
因切削區(qū)散熱慢,不利于熱平衡,在切削加工過(guò)程中,散熱和冷卻效果很 差,易于在切削區(qū)形成高溫,加工后零件變形回彈大,造成切削刀具扭矩 增大、刃口磨損快,耐用度降低。
其次,鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)低,使切削熱積于切削刀附近的小面積區(qū) 域內(nèi)不易散發(fā),前刀面摩擦力加大,不易排屑,切削熱不易散發(fā),加速刀 具磨損。
最后,鈦合金化學(xué)活性高,在高溫下加工易與刀具材料起反應(yīng),形 成溶敷、擴(kuò)散,造成粘刀、燒刀、斷刀等現(xiàn)象。