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沈阳泰恒通用科技有限公司公司以“着眼轨道交通设备,开发钛合金应用技术”为发展理念,以钛合金货架,钛合金螺丝,钛合金丝为主打产品,公司先后与中国北车集团、南车集团旗下公司建立了良好的合作关系,并在车辆轻量化、替代进口产品等方面开展了广泛的合作。

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钛及钛合金材料特性及切割焊接加工技术的应用
发布时间:2019-01-10 16:29 来源:沈阳泰恒通用科技有限公司 阅读:
钛合金以其高强度、无磁性、良好的中温性、良好的焊接性和耐腐蚀性,在航空、武器装备、舰船和一些轻火炮等领域得到了广泛的应用,近年来,钛合金技术在我国的应用取得了很大的进展。同时,还存在一些有待进一步研究的问题。希望在未来的加工技术领域有更大的突破。
    
     钛合金具有耐高温、焊接性好、比强度高、易加工成形等特点,在航空航天领域得到了广泛的应用,而且由于其与其它材料相比具有无与伦比的耐腐蚀性,在海洋和工业大气中也得到了广泛的应用。然而,钛合金存在切削成形性差等缺点,在一定程度上制约了钛合金的应用。
    
     钛合金不仅强度高,而且重量轻,耐腐蚀性好,热稳定性好。钛合金除了广泛应用于航空航天领域外,还广泛应用于生物制药和石化行业,由于钛合金的组成和结构不同,其性能和用途也各不相同。
    
     (1)α相钛合金。这种钛合金是一种密排六角形晶格结构的合金。它具有很强的韧性和强度,在高温下具有很强的抗氧化性,缺点是成型性差,只能在高温环境下使用。
    
     (2)β相钛合金,这种钛合金是一种体心立方结构合金,成型性好,但在污染的情况下容易损坏,应用不多。它需要经过一定的老化才能提高强度。
    
     (3)α+β相合金,这种钛合金具有良好的室温强度,易成型,但热强度不理想,经热处理和强化后,适用于高强度要求的零件。它不仅使用量大,而且用途广泛。
    
     钛合金在高温和低温下均具有良好的性能,可广泛应用于各种场合,密度低、强度高,比强度高,同时钛合金在海水、大气或酸碱条件下具有良好的耐腐蚀性,使钛合金具有良好的耐腐蚀性。OYS是许多金属材料中耐腐蚀材料的最佳选择,但其导热系数较低,一般适用于各种绝缘构件。
    
     钛合金也有一些缺点,也就是说,钛合金缺乏良好的耐磨性,不可能制造出一些运动部件,弹性模量相对较低,比镁、铝低,加工制造工艺复杂,生产成本较高。
    
     钛合金中含有多种合金元素,包括一些活化能较高的元素,这些元素在合金中相对稳定,因此钛合金具有较大的塑性变形能,但也具有一定的加工性,但钛合金的导热性较差。在切削过程中,切削热会聚集在刀具上,与铝切削过程不同,切削热会被切屑带走,导致钛合金材料热负荷大,刀具损坏,因此,通过增加单位t的去除量来提高生产效率的常用方法是IME不适合钛合金材料的加工,因此应针对不同的钛合金材料选择合适的加工方法。
    
     (1)钛合金具有较高的强度、韧性和硬度,因此切削过程中的硬化问题比较严重,需要退火处理,尤其是当工件表面有划痕或缺口时,由于对变形速度非常敏感,在切削过程中容易产生划痕或裂纹。因此,必须控制加工速度才能以较低的速度进行。
    
     (2)钛合金一般具有良好的热稳定性和耐高温性。与铝合金相比,钛合金的强度要高得多,在切削过程中,钛合金的导热系数很低,相当于铁和铝材料的一小部分,其热量集中在切削刃上,当温度超过一定标准时,会产生很高的热损失。化学活性,与空气中的氧和氢反应,从而降低其塑性,并在刀具与刀面和切屑接触时恶化刀具磨损。
    
     (3)在切削加工中,由于钛合金与切削刀具之间的摩擦,随着摩擦速度的增加,温度升高,功率增大,刀具磨损加快,刀具容易粘结,大大缩短了刀具的使用寿命,因此合理选择切削刀具也是可行的。很重要。通常选用钨钴硬质合金刀具等硬质合金材料,有效地防止了加工过程中产生的不良应力,保证了零件的加工精度。
    
     由于钛合金在切削加工过程中的这些特点,使得切削加工难度大,生产效率低,生产成本高,因此,为了提高钛合金的加工质量,必须不断改进加工方案,调整合理的加工参数。钛合金的切削加工。
    
     近年来,除了一些传统的钛合金加工技术外,还有一些新的加工方法,如低温切割、激光、超声波和电磁切割等,特别是随着焊接技术的发展,钛合金的加工和应用也越来越广泛。钛合金的理化特性,焊缝易氧化、渗氮,造成污染,接头易脆化。因此,焊接钛合金是一个巨大的挑战。
    
     钨极氩弧焊是钛合金焊接中最常用的方法。在氩保护下,钨电极作为电极,焊接金属得到很好的保护。但这种焊接方法焊接生产效率低,焊后结构变形大,焊缝晶粒粗大,保护效果差,严重影响焊缝质量,仅适用于薄板焊接或底焊。
    
     (2)激光焊接是一种高能量密度焊接方法。用这种方法焊接钛合金,不仅可以减少传统加工工艺的缺陷,而且能有效地细化焊缝的组织和晶粒,提高焊缝的性能,但这种焊接方法的功率很小,被焊接工件表面吸收的激光束很低,而且能有效地提高焊接质量。目前还存在一些门槛问题,它只适用于特殊材料或加工结构的特殊要求,且仅限于小而精的零件加工,因此比传统的加工工艺更为困难。
    
     (3)搅拌摩擦焊(FSW)是许多新型塑性连接工艺中较好的一种工艺,在搅拌摩擦焊中,由于加热温度较低,焊缝区缺陷最少,接头的组织和性能良好,可以实现钛合金的有效焊接,但这种焊接工艺具有一定的优越性。THOD对搅拌头及其材料要求高,适应性差,工艺不成熟,只能用于简单构件的焊接。
    
     (4)电子束焊接(EBW)具有焊接能量高、熔深强、焊缝深宽比大、大气污染隔离、焊接接头性能好等特点,可以实现钛合金厚板的焊接,但这种焊接方法需要在真空中进行,受尺寸和形状的限制。E零件加工后,不能成批生产,对设备的要求也很高,生产成本高,限制了其应用范围。
    
     (5)激光-电弧复合焊接是一种良好的钛合金焊接技术。它结合了激光焊接和电弧焊接的优点。它具有能量密度高、电弧稳定、焊接性能好等优点,但其焊接工艺参数太多,难以有效控制,操作过程过于复杂,目前尚处于研究阶段。
    
     在钛合金焊接工艺中,无论采用何种新工艺或新方法,都存在一定的优缺点,随着钛合金材料在许多领域的广泛应用,需要不断研究新的焊接工艺和方法,以提高焊接质量和焊接生产效率。确保钛合金结构件的焊接质量,满足使用要求。
    
     目前,钛合金以其独特的优良性能得到了广泛的应用,因此钛合金的加工技术已成为研究的热点,与一些先进国家相比,我国在钛合金材料和加工技术上仍有一定的差距。随着现代技术的飞速发展,钛合金的应用领域也在逐年扩大。这就要求我们加强工艺技术的优化和创新,不断积累技术经验,提高产品质量,以满足各领域的需要,充分利用我国钛合金材料具有重要意义。
    
    

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沈阳泰恒通用科技有限公司主要生产钛合金货架,钛合金螺丝,钛合金丝等各种钛合金产品,是一家集钛合金产品研发、设计、生产、销售于一体的高新技术企业。