☞ 这是金属加工(mw1950pub)发布的第17641篇文章 编者按 1948年美国杜邦公司用镁法成吨生产海绵钛——这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始,而钛合金因具有比强度高、耐蚀性好和耐热性高等特点而被广泛应用于各个领域。钛合金在航空业上已应用了半个多世纪;在3C领域,华为、苹果、小米、荣耀等多款手机均已导入该材料,越来越多的3C厂商有望采用钛合金。那么钛合金为何如此广受青睐呢?
钛合金按用途可分为:耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼、钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料、钛-镍记忆合金)等。尽管钛及其合金应用的历史不长,但由于它那超众的性能,已经获得了多个光荣称号。首先荣获的称号就是“空间金属”,它重量轻、强度大又耐高温,特别适于制造飞机和各种航天器。目前世界上生产的钛及钛合金,大约有3/4都用于航空航天工业。许多原来用铝合金的部件,都改用了钛合金。 钛合金主要用于飞机及发动机的制造材料,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、发动机罩、排气装置等零件以及飞机的大梁隔框等结构框架件。航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。 1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩和机尾罩等非承力构件。20世纪60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。20世纪70年代起,民用机开始大量使用钛合金,如波音747客机用钛量达3640公斤以上占机重28%。随着加工工艺技术的发展,在火箭、人造卫星和宇宙飞船上,也用了大量的钛合金。飞机越先进,使用的钛越多。美国F—14A战斗机使用的钛合金,约占机重的25%;F—15A战斗机为25.8%;美国第四代战斗机用钛量为41%,其F119发动机用钛量为39%,是目前用钛量最高的飞机。 航空运输飞机的材料为什么非得要用钛合金? 华为、苹果、小米、荣耀等多款手机均已导入该材料。苹果从Ultra系列手表开始标配钛合金表壳,其最新发布的iPhone15,其中Pro版本采用全新钛金属机身,成为苹果首款采用航空级钛金属的手机;华为在2022年发布的折叠屏手机MateXs2结构件中采用钛合金材料,并在Watch4Pro中使用了钛合金边框;荣耀于10月12日发布轻薄大内折旗舰手机荣耀MagicVs2,采用鲁班钛金铰链等创新材料;小米14新机中,定价最高的是14Pro钛金属版本。 据悉,三星将会在GalaxyS24Ultra上采用钛合金中框,中框部分与iPhone15Pro的原色钛配色类似。 总体来说,钛合金兼具高强度和轻量化的优势成为备受推广的重要原因,其可以让消费电子产品更加轻盈,消费者体验感也会更加舒适。 加工中心可以将多个零件同时加工,提高生产效率。提高零件的加工精度,产品一致性好。加工中心有刀具补偿功能,可以获得机床本身的加工精度。有广泛的适应性和较大的灵活性,如本零件的圆弧加工、倒角和过渡圆角,可以实现一机多能。加工中心可以进行铣削、钻孔、镗孔、攻丝等一系列加工。可以进行精确的成本计算,控制生产进度。不需要专用夹具,节约大量成本经费,缩短生产周期。大大减轻了工人的劳动强度。可以与UG等加工软件进行多轴加工。 1.刀具材料选用应满足下列要求 足够的强度和韧性,由于刀具切削钛合金时承受很大的扭矩和切削力,因此必须有足够的强度和韧性。 足够的耐磨性,由于钛合金韧性好,加工时切削刃要锋利,因此刀具材料必须有足够的抗磨损能力,这样才能减少加工硬化。这是选择加工钛合金刀具最重要的参数。 刀具材料与钛合金亲合能力要差,由于钛合金化学活性高,因此要避免刀具材料和钛合金形成溶敷、扩散而成合金,造成粘刀、烧刀现象。经过对国内常用刀具材料和国外刀具材料进行试验表明,采用高钴刀具效果理想,钴的主要作用能加强二次硬化效果,提高红硬性和热处理后的硬度,同时具有较高的韧性、耐磨性、良好的散热性。 2.铣刀的几何参数 3.切削参数选择 4.冷却液
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