鈦合金以其輕質(zhì)強韌性、耐腐蝕的特性,成為航空航天、醫療等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。然而,其加工難度較大,需依托特殊工藝實(shí)現精密制造。
切削加工是鈦合金零件成型的基礎手段。車(chē)削與銑削時(shí),因鈦合金彈性模量低、導熱性差,易造成刀具磨損與切削熱積聚。因此,需選用硬質(zhì)合金或陶瓷刀具,通過(guò)優(yōu)化刀具角度,降低切削力;同時(shí)采用低轉速、大進(jìn)給的參數組合,配合高壓內冷系統,及時(shí)帶走熱量與切屑。鉆削加工則依賴(lài)階梯鉆或內冷鉆頭,利用5MPa以上冷卻液壓力,確保深孔加工的精度與效率。
特種加工技術(shù)為復雜結構的成型提供了可能。電火花加工憑借非接觸式的材料去除方式,能夠準確加工航空發(fā)動(dòng)機葉片的復雜內流道,精度可達±0.005mm;激光加工則擅長(cháng)微米級孔徑與表面紋理處理,在醫療植入物的精密加工中發(fā)揮關(guān)鍵作用;電解加工通過(guò)陽(yáng)極溶解原理,可無(wú)應力地加工渦輪盤(pán)榫槽等高強度難加工部位,表面粗糙度控制在Ra≤0.8μm。
表面處理是提升鈦合金零件性能的關(guān)鍵環(huán)節。陽(yáng)極氧化形成的耐磨氧化膜,使表面硬度顯著(zhù)提升;PVD涂層沉積的TiN、CrN硬質(zhì)層,將刀具壽命延長(cháng)2 - 3倍;噴丸強化技術(shù)通過(guò)高速彈丸撞擊,在零件表面形成壓應力層,大幅提高疲勞強度。
這些工藝相輔相成,共同突破鈦合金加工的技術(shù)瓶頸,讓精密零件從設計藍圖變?yōu)楝F實(shí)。