钛合金零件加工浅谈

程旭

摘 要 钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。它具有强度高、热强度高、抗蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热弹性小等特点，是飞机及发动机理想的制造材料，除此之外钛合金的用途非常多，其密度小、强度大、耐腐蚀的特点，密度大概是不锈钢的一半强度却略高于不锈钢，这点在极限自行车、赛车上的高档零件都有用到，甚至俄罗斯的塞拉级核潜艇耐压壳采用钛合金制造具有低磁性特征和较大潜深，可下潜1000米。但由于其切削加工性差，长期以来在很大程度上制约了它的应用。随着加工工艺技术的发展，近年来，钛合金已经广泛应用于飞机发动机的压气机、整流罩、排气装置及飞机大梁框架结构件的制造。

关键词 高强度；切削加工性差；钛清理

前言

钛合金具有高强度而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能好，另外钛合金的工艺性差，切削加工困难，在热加工中非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，钛合金硬度大于HB350时，由于硬度大切削加工困难，刀具磨损严重，但是硬度小于HB300时则容易出现下屑粘刀现象，降低表面加工质量，也是难以切削[1]。

1 零件分析

1.1 结构分析

该轴承机匣为典型环形钛合金件，为定子结构件，最大外圆为φ519mm，高为51mm，壁厚最小处为7mm，典型分析如下：

（1）大端有40个螺栓孔，由于是结构件大端在两孔之间铣花边去除多于重量。

（2）小端60个螺栓孔。

（3）中间20个减重孔

1.2 加工难点[2]

（1）由于钛合金变形系数小，切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大，加速刀具磨损。……