鈦合金以其輕質(zhì)強韌性、耐腐蝕的特性,成為航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。然而,其加工難度較大,需依托特殊工藝實現(xiàn)精密制造。
切削加工是鈦合金零件成型的基礎(chǔ)手段。車削與銑削時,因鈦合金彈性模量低、導(dǎo)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,通過優(yōu)化刀具角度,降低切削力;同時采用低轉(zhuǎn)速、大進給的參數(shù)組合,配合高壓內(nèi)冷系統(tǒng),及時帶走熱量與切屑。鉆削加工則依賴階梯鉆或內(nèi)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(fù)雜結(jié)構(gòu)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)動機葉片的復(fù)雜內(nèi)流道,精度可達±0.005mm;激光加工則擅長微米級孔徑與表面紋理處理,在醫(yī)療植入物的精密加工中發(fā)揮關(guān)鍵作用;電解加工通過陽極溶解原理,可無應(yīng)力地加工渦輪盤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(jié)。陽極氧化形成的耐磨氧化膜,使表面硬度顯著提升;PVD涂層沉積的TiN、CrN硬質(zhì)層,將刀具壽命延長2 - 3倍;噴丸強化技術(shù)通過高速彈丸撞擊,在零件表面形成壓應(yīng)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(shè)計藍圖變?yōu)楝F(xiàn)實。