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钛合金材料磨削加工技术


日期:2020-01-16     阅读:1558     

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由于钛合金材料的物理和机械性能,在研磨过程中容易发生表面烧伤和表面完整性。目前,迫切需要解决钛合金材料的磨削问题,因此有必要选择合适的砂轮。

1钛合金材料性能分析

钛合金的类型大致分为三种,α-钛合金,β-钛合金和α+β钛合金。它具有比重小,比强度高,耐高温,耐腐蚀,超级记忆,无磁性,低弹性模量和生物相容性的特点。这一系列的优秀产品已被广泛应用于各个领域。钛的熔点为1668°C,沸点为3400°C,高于镍铁。因此,耐光性已成为在500°C下长期运行的极佳基础。新型钛合金具有长期的工作温度,其强度是300-350°C时铝合金的十倍。常用的α+β钛合金的强度为1.2GPa,比重为0.44MPa,比强度为23-27,高于合金钢。钛合金的抗拉强度可以超过1.5 GPa,必须施加很大的力才能进行加工。它是一种典型的难加工材料。

钛的导热系数为0.036 cal,TC11钛合金的导热系数更差。钛的弹性模量大约是钢的弹性模量,并且在加工过程中具有很大的回弹性并且易于振动。

钛合金包含氧,氢,氮,碳,有时还包含硅和铁等杂质。这些元素强烈反应并以间隙形式存在于晶格中,可以提高钛合金的强度和可塑性。断裂韧性,低温韧性,疲劳强度,耐腐蚀性,冷成型和可焊接性降低甚至降低。钛合金在高温下具有高化学性质。在一定的研磨温度下,钛形成氧化和氮化保护膜,使表面层变硬并变脆,降低弹性,增加加工硬化度,并且在研磨时易于附着。砂轮被阻塞,导致砂轮过热并降低表面完整性。

选择2个钛合金砂轮

2.1钛合金磨削要求砂轮的附着力小,磨损小,不易阻塞以及磨削温度低

这主要包括磨料粘合剂结构的粒度。普通砂轮由磨料和细孔组成。研磨作用是研磨要形成的材料以满足所需的表面。粘合剂的作用是将磨料粘合在一起以形成形状和硬度,从而使磨粒在磨削过程中保持稳定的轨迹并可以自解耦。气孔用于在磨削过程中去除切屑,并且冷却同时具有润滑作用。常见的磨料包括刚玉系列(氧化铝)和碳化硅系列。钛合金的研磨应选择碳化硅砂轮。

2.2粘合剂的选择

粘合剂分为树脂和陶瓷:

1)陶瓷粘合剂具有很强的抗颗粒性,良好的热稳定性和化学稳定性,防水性,耐热性,耐腐蚀性,低磨损性,可长期保持研磨性能,孔隙率,不阻塞并且生产率高。它很脆,不能承受较大的冲击载荷。

2)树脂结合剂砂轮强度高,弹性好,抗冲击性好,热稳定性差,耐腐蚀性差,在高温下软化和失去强度。

研磨钛合金应选择陶瓷粘结砂轮。

2.3粒度选择

磨碎的钛合金通常由36#-80#制成。

2.4砂轮硬度

钛合金的研磨通常应使用较软或中等硬度,结构较松散的大气孔砂轮进行。

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