氢对Ti600合金切削加工性能影响的试验研究

通过对不同氢含量Ti600合金试件进行车削试验,测量切削力和加工后表面粗糙度并观察切屑形貌,研究了氢对Ti600合金切削加工性的影响。试验结果表明:随氢含量增加,Ti600合金的切削加工性提高,并且有一个最佳氢含量范围;超过该氢含量范围,随氢含量增加,Ti600合金切削加工性变差。     

氢对TC21合金切削加工性影响的试验研究

通过对不同氢含量TC21合金试件进行车削试验,测量切削力和加工后的表面粗糙度以及观察切屑形貌,研究氢对TC21合金切削加工性的影响.试验结果表明:随氢含量增加,TC21合金的切削加工性提高,并且有一个最佳氢含量范围,超过该范围,随氢含量增加,TC21合金切削加工性变差.     

渗氢温度为800℃时氢对Ti6Al4V合金切削加工性影响的试验研究

试验试件的渗氢温度为800℃。通过对不同氢含量Ti6Al4V合金试件进行车削试验,测量切削力和加工后的表面粗糙度以及观察切屑形态,研究氢对Ti6Al4V合金切削加工性的影响。试验结果表明:随氢含量增加,Ti6Al4V合金的切削加工性提高,并且有一个最佳氢含量范围,超过该氢含量范围,随氢含量增加,Ti6Al4V合金切削加工性变差。     

置氢钛合金高速正交切削切削力的仿真

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验得到置氢钛合金的流动应力与应变关系,通过数据拟合获得置氢钛合金的Johnson-Cook(J-C)热粘塑性本构模型,应用该模型及有限元分析软件模拟了置氢钛合金切削过程,并进行了相关的验证性切削实验。不同置氢含量钛合金切削力对比显示,置氢工艺改善了钛合金的切削难加工性;高速切削置氢钛合金模拟结果表明,在120m/min切削条件下,置氢能够较大的减小切削力。     

改善钛合金切削加工性的置氢工艺及置氢量优化

为了改善钛合金的切削加工性能,提出将钛合金进行置氢处理后再进行切削加工。在650℃、750℃和800℃下对Ti-6Al-4V合金进行了置氢处理,并在干切削条件下对其开展了切削力、切削温度对比试验。结果表明:在置氢工艺相同时,随着置氢量增加,热电偶的热电势系数越来越大;主切削力在650℃置氢时相对未置氢试件仅降低2%,750℃置氢时没有降低,而800℃置氢时主切削力约下降了8%;切削温度均呈现先快速降低、经过一平缓变化段后又快速增加的变化趋势,在650℃、750℃和800℃置氢情况下,切削温度相对未置氢试件分别约降低了50℃、76℃和80℃。最终确定优选的置氢工艺为:在800℃下置氢、保温6h、随炉冷却至室温;最佳置氢量范围为0.21%～0.37%。     

置氢钛合金车削时刀具扩散磨损研究

采用热氢处理技术在800℃下,对Ti-6Al-4V合金进行了置氢处理。通过车削试验,比较了切削置氢钛合金时硬质合金刀具的耐用度,采用SEM及EDS等分析仪器对刀具的扩散磨损机理进行了深入探讨。研究表明:90m/min的切削速度下,切削置氢量为0.3%试件对应刀具耐用度相对于切削未置氢试件时提高了2.2倍。切削未置氢和置氢量为0.3%的钛合金TC4时,刀具均有扩散磨损发生,并且切削未置氢钛合金时对应刀具前刀面的扩散层深度相对较深。磨损区切削温度的差异,以及钛合金TC4适量置氢后,其组织、力学性能、物理性能变化而引起的钛合金与刀具材料之间化学亲和力的改变是刀具耐用度和扩散磨损程度存在差异的主要原因。     

氢对热变形TC4钛合金显微组织的影响

研究了渗氢TC4钛合金热变形后及除氢处理后的显微组织.结果表明:渗氢TC4钛合金组织中的氢化物随氢含量增加逐渐长大;应变速率增加时,亚晶变形增加;除氢后由于动态回复亚晶界变得清晰光滑,亚晶内位错密度降低.     

置氢钛合金切削变形的实验研究

进行了爆炸落刀实验获取不同置氢量钛合金TC4的切屑根部,通过对切屑根部各变形区和切屑形态的分析研究置氢量影响钛合金切屑变形的规律.分析发现,置氢后钛合金的各变形区的变形量减小了,切屑由明显的锯齿形转变为近似带状的切屑.进一步测量了置氢钛合金切削过程中的切削力和切削温度,并根据切削变形量的减小解释了切削力和切削温度降低的机理.     

切削置氢TC4钛合金切削力及切削温度的有限元分析

利用有限元技术,研究了氢含量对TC4钛合金切削力及切削温度的影响规律,并对高速切削时的切削力、切削温度的规律进行了预测.利用电子万能材料试验机及霍普金森压杆装置获取了不同应变速率及温度时置氢钛合金的流变行为,通过数据的拟合得到了Johnson-Cook(J-C)本构方程,据此建立了切削数值模型.切削力及切削温度的模拟结...     

损伤容限型钛合金正交车铣和车削切削加工性对比研究

损伤容限型钛合金TC21广泛用于制造新型战机中重要的承力部件,但较差的切削加工性掣肘了其加工效率和加工质量的提高.采用单因素切削试验法,从切削力、切削温度、刀具耐用度和已加工表面完整性等方面探讨TC21钛合金车削和正交车铣的切削加工性.结果表明,相对于车削,正交车铣通过铣刀的高速旋转和断续切削,可有效降低切削力和切削温...     

充氢对多孔TC4钛合金室温组织的影响

利用管式氢处理炉,采取固态气相渗氢法对多孔TC4钛合金进行充氢试验。采用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等手段,研究相对密度、充氢温度和充氢时间对多孔TC4钛合金的相组成及微观组织的影响。研究结果表明,随氢质量分数的增加,多孔TC4钛合金的α相逐渐减少,β相逐渐增多,并形成δ氢化物;充氢温度达到某一临界温度时,一定量的氢可诱发多孔TC4钛合金的马氏体转变,生成α'马氏体;充氢后多孔TC4钛合金由原始等轴组织转变为针状和片层状的细小组织,当充氢温度较高氢质量分数较高时,出现片层状α'马氏体组织,当充氢温度较低氢质量分数较高时则出现网篮状α片层组织。充氢多孔TC4钛合金的微观组织与氢质量分数相当的TC4钛合金粉末相比整体要细小。     

钛合金的切削加工性及其改善方法

阐述了钛合金切削加工中刀具材料、角度的选择及改善钛合金切削加工性的方法——低温切削加工。     

低温喷雾射流冷却高速铣削钛合金加工性能研究

钛合金是一种难加工材料,主要是因切削区温升过高,刀具磨损严重,影响加工表面质量。为了降低切削区温度,提高钛合金的高速切削加工性,采用低温喷雾射流冷却技术,对TC4进行高速铣削加工性能试验。结果表明:相对于低温冷风和MQL,低温喷雾射流冷却具有更强的导热冷却作用,能有效地降低切削温度、减少刀具磨损、改善加工表面粗糙度及切削加工性。用水作为喷雾冷却介质,无毒害作用,是一种绿色制造技术,具有良好的发展前景。     

BT20钛合金切削加工性浅析

分析了钛合金的类型与特性,并结合BT20钛合金对其切削加工性进行了探讨。     

钛合金切削的刀具问题及对策

根据对钛合金切削加工性的分析,针对钛合金切削刀具的主要问题,提出了从刀具入手解决钛合金切削加工问题的思路,以及合理选择刀具材料、确定刀具几何参数、刃磨刀具、冷却润滑的一般原则及方法。     

钛合金精密内螺纹的数控加工研究

航空航天产品普遍使用了钛合金材料。由于钛合金材料自身的特点,其切削加工性很差。对于钛合金精密内螺纹的加工,刀具刚度差,冷却困难,是钛合金切削中最困难的加工工序。本文针对精密螺纹加工的规格及特点,开展了螺纹数控铣削与攻丝的工艺研究,通过大量切削试验及数据分析,为钛合金材料精密内螺纹的数控加工提出了具有一定指导意义的工艺方案。     

钛合金车削技术研究

采用相对切削加工分析法分析钛合金难加工性及影响钛合金车削加工的因素。通过刀具材料、角度选择、切削要素和热处理方法的制定,提高车削钛合金的切削性及零件加工质量。     

钛合金材料切削加工中刀具的应用

钛合金是典型的难加工材料,切削过程中刀具失效严重、零件尺寸精度和表面质量差。文中对钛合金材料的特性和切削加工性进行了分析,并总结了钛合金材料加工中的冷却方式,最后分析了目前应用于切削钛合金零件的刀具及其失效形式。     

润滑条件对TC4钛合金切削加工影响的实验研究

为了研究冷却润滑条件及切削参数对TC4钛合金的切削力和表面粗糙度的影响,分别开展CMQL、冷风、浇注式冷却润滑条件的TC4钛合金高速切削实验、四种不同润滑环境的粗/半精/精加工实验以及CMQL条件下TC4钛合金正交切削试验,通过单因素分析和正交试验法研究冷却润滑条件及切削参数对切削加工性的影响。研究表明：CMQL冷却润滑条件可在TC4钛合金高速切削时有效降低切削阻力和改善表面粗糙度,并在高速精车削阶段体现出降低切削阻力的优势。考虑CMQL条件下高速精车TC4钛合金加工效率,最佳参数组合为较高的切削速度、较小的精加工余量和合适范围内较大的进给量。     

ZTA15钛合金薄壁壳体加工工艺试验研究

钛合金的难加工性极大地制约了航空航天钛合金薄壁结构件的应用。通过分析钛合金材料特点及切削特性,选取合适的车削刀具提高刀具耐用度,采用设计合理工装改善了工艺系统刚性。利用正交试验法,对干式断续车削工况下ZTA15钛合金薄壁壳体的切削参数进行研究,分析了加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量对刀具磨损及壳体变形的影响,并得到最优的切削参数。本研究结果为钛合金薄壁壳体的车削工艺优化奠定了基础,对提高钛合金薄壁结构件的制造水平具有重要意义。