钛型材的加工与焊接!
一、钛型材的加工工艺要点
1、刀具与切削参数
需采用硬质合金或金刚石涂层刀具,避免高速切削时因钛的粘性导致刀具磨损加剧;切削速度建议控制在20-50 m/min,进给量0.05-0.2 mm/转。
加工中必须使用水基乳化液或专用切削液持续冷却,防止局部高温引发材料氧化或加工硬化。
2、成型工艺优化
挤压成型:钛合金锭坯与碳素钢锭坯复合挤压,可减少表层污染金属进入型材,成材率提升至80%-90%。
轧制冷却:钛板轧制需配合强制冷却系统,防止高温下晶粒粗化影响力学性能。
二、焊接核心技术与要求
1、焊接方法
惰性气体保护焊:较常用,需99.999%高纯氩气保护,焊枪增加拖罩延长保护时间,避免焊缝氧化。
激光/电子束焊:适用于精密构件,热影响区窄,变形小,但设备成本高。
2、工艺控制关键
清洁度:焊前需用丙酮或专用溶剂彻底清除油污、氧化物,防止气孔和夹杂。
气体保护:焊缝正反面均需氩气覆盖,氧气残留量需<50 ppm。
热输入控制:采用低线能量,层间温度≤150℃,避免晶粒过度长大。
3、焊后处理
需进行退火消除残余应力,提高接头韧性和耐蚀性。
对航空关键部件,需进行渗透检测确保焊缝无缺陷。
三、典型问题与对策
焊缝脆化:氧/氮污染或冷却过快,加强气体保护,焊后缓冷;
热影响区裂纹:氢含量过高或应力集中,严格控氢,优化结构设计;
加工刀具粘损:钛屑与刀具高温粘结,降低切削速度,提高冷却液流速。