鈦合金切削加工的一些原則
根據(jù)鈦合金的性質(zhì)和切削過程中的特點米搭，加工時應(yīng)考慮以下幾個方面：
盡可能使用硬質(zhì)合金刀具，如鎢鈷類硬質(zhì)合金與鈦合金化學(xué)親和力小任咨、導(dǎo)熱性好拌艳、強度也較高。低速下斷續(xù)切削時可選用耐沖擊的超細晶粒硬質(zhì)合金簇友，成形和復(fù)雜刀具可用高溫性能好的高速鋼橙樟。
采用較小的前角和較大的后角以增大切屑與前刀面的接觸長度，減小工件與后刀面的摩擦肠豺，刀尖采用圓弧過渡刃以提高強度沸稻，避免尖角燒損和崩刃。要保持刀刃鋒利俐粪，以保證排屑流暢所饺，避免粘屑崩刃。
切削速度宜低褪秀，以免切削溫度過高蓄诽；進給量適中，過大易燒刀媒吗，過小則因刀刃在加工硬化層中工作而磨損過快仑氛；切削深度可較大，使刀尖在硬化層以下工作闸英，有利于提高刀具耐用度锯岖。
加工時，切削液的選擇至關(guān)重要甫何，美國洛克希德公司認為氯會導(dǎo)致表面硬化加劇出吹，產(chǎn)生晶間腐蝕，因此水性產(chǎn)品最好不含氯辙喂。

附：關(guān)于晶間腐蝕intercrystaline corrosion捶牢，這是沿金屬晶粒間界面向內(nèi)部擴展的腐蝕。鈦及其合金與氧有很強的親合力巍耗，很易形成高穩(wěn)定性的氧化膜叫确，即使因機械原因遭到破壞也能很快恢復(fù)。但不是萬能耐蝕材料叁渣，長期或重復(fù)與氯化物溶液接觸會使鈦金屬結(jié)構(gòu)性能下降。鈦的縫隙腐蝕主要發(fā)生在高溫鹵素離子溶液中谍潮、濕氯氣和含有氯氣的工業(yè)大氣中溯侦；經(jīng)常發(fā)生在縫隙表面局部區(qū)域，在過程中往往要吸氫慷啊，且隨著吸氫量增大况魔，表面積聚大量氫化物導(dǎo)致微裂紋形成，在外應(yīng)力作用下產(chǎn)生開裂。

 僅就切削液而言奢赡，選用植物油基的切削液是最優(yōu)方案了槽。

植物油基切削液

在機加工應(yīng)用領(lǐng)域中，引進植物油基冷卻液可使機械切削性能全面提高掷暇。作為一項經(jīng)過實踐驗證的技術(shù)蛙疗，自20世紀60年代以來，植物油一直被認為具有超級潤滑性能层攀。而在當時能選用作為機加工潤滑劑的只局限于含有各種添加劑的礦物油基冷卻液曾蚊。今天，新一代的乳化劑和穩(wěn)定劑使植物油基冷卻液在各種機加工應(yīng)用領(lǐng)域得到實際應(yīng)用霎肯。由于在加工工藝中采用了這類冷卻液擎颖，因此生產(chǎn)率也大大提高。據(jù)報道观游，使生產(chǎn)率提高20 %到30 %是很普遍的搂捧。此外，刀具的使用壽命也提高了50 %以上懂缕。巴索公司從20世紀90年代開始推出了自己的VASCO系列植物油基切削液以及VASCOMILL系列植物油基切削油允跑。

巴索公司的努力在加工穩(wěn)定性和在加工中保持高潤滑性經(jīng)受了考驗。由于植物油基切削液呈兩極分子結(jié)構(gòu)提佣，其潤滑效果比礦物油基切削液要好吮蛹，從而明顯提高了切削速度，延長了刀具的耐用度拌屏。某些企業(yè)反饋刀具的使用壽命甚至延長了一倍潮针。另外，其加工過程中的穩(wěn)定性也高于其他切削液倚喂，由于磨損緩慢每篷，從而保證了批量加工的最后一個工件的加工精度與第一個工件一樣。

      植物油的高潤滑性能是由植物油分子的基本成分以及其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定笛吱。以植物油為基礎(chǔ)的冷卻液搁蛤，其潤滑性能產(chǎn)生于植物油成分的固有“油性”，這種特性是直接由植物油“機靈的分子”所造成的結(jié)果途培。這類分子很長建搞，很重，具有兩極性注欧，即：分子的兩端帶有相反的電荷祈岔。
    分子的兩個“極端”對金屬表面具有很強的化學(xué)親和力，它們像微小的磁鐵那樣钙蕉，緊緊地吸附在金屬的表面上口纸。植物油分子垂直屋包、緊密、均勻地排列在金屬的表面上努禽，結(jié)果在其表面形成一層厚厚的厌圈、結(jié)實、耐久的潤滑薄膜丸匀。

    礦物油基－非極性分子                                                   植物油基－極性分子
 

   非極性分子在工件表面油膜排列                極性分子在工件表面的致密油膜排列

圖2：礦物油基與植物油基油膜排列比較

      相反摩疑，礦物油的分子是不帶極性的。它們在金屬表面上的分布排列是不規(guī)則的夕春，因此所產(chǎn)生的潤滑層比較薄弱未荒。植物油的粘溫指數(shù)越高，就越能保證其在操作溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的潤滑特性及志。隨著加工溫度的提高片排，植物油的粘度降低速率比礦物油慢。相反速侈，隨著溫度的降低率寡，植物油的液態(tài)流動性要比礦物油好，有利于與切屑和工件分離倚搬。而且其熔點較高冶共，有利于提高金屬切削率，降低煙霧的形成每界，減少發(fā)生火災(zāi)的危險捅僵。
     植物油分子的大小十分均勻，而礦物油分子的大小變化范圍很大眨层。因此荷右，礦物油的物理特性，例如其在蒸發(fā)時和達到沸點時的粘度受到很大的影響捅硅，而植物油因蒸發(fā)和霧化造成的損耗卻極低完簿。這樣可為人們營造出一個健康和清潔的工作環(huán)境。

鈦合金加工的一些應(yīng)用
航空行業(yè)一直是巴索公司的重點行業(yè)桅蕊，全球許多航空制造企業(yè)都對巴索公司產(chǎn)品給予極高肯定聚灸。

巴索公司產(chǎn)品在使用的有

波音公司：論證號BAC 5008，BLASOCUT與VASCO系列

Rolls Royce羅爾斯羅伊斯公司：論證號CSS No 129&131 TYPE A阅牛，VASCO系列等

空中客車公司：VASCO系列等

GE航空發(fā)動機：BLASOCUT系列

EADS歐洲航宇防務(wù)集團：BLASOCUT與VASCO系列

等等朱鹤。。秫痪。忧埠。。元丈。

圖3：使用巴索切削液加工出的羅羅公司的航空發(fā)動機

對于鈦合金加工來說坤乌，解決刀具磨損嚴重是一大課題，巴索公司的VASCO系列切削液很好的解決了問題显驼。在某航空企業(yè)現(xiàn)場的對比數(shù)據(jù)顯示巴索公司的產(chǎn)品比同行們節(jié)省刀具消耗50％以上

鈦合金加工中不同切削液刀具磨損對比

切削速度35m/min哼御，進刀量0.15mm           

藍色線：其它品牌切削液   粉色線：Vasco 1000 綠色線：Vasco 5000

圖4：不同切削液加工鈦合金刀具損耗比較

Pratt and Whitney普惠公司是一家著名的航空發(fā)動機生產(chǎn)商，在其一臺蠕動磨床上焊唬，巴索的VASCO 5000有效解決了先前問題恋昼。

眾所周知，磨削鈦合金零件常見的問題是粘屑造成砂輪堵塞以及零件表面燒傷赶促。其原因是鈦合金的導(dǎo)熱性差液肌，使磨削區(qū)產(chǎn)生高溫，從而使鈦合金與磨料發(fā)生粘結(jié)鸥滨、擴散以及強烈的化學(xué)反應(yīng)嗦哆。粘屑和砂輪堵塞導(dǎo)致磨削比顯著下降，擴散和化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果婿滓，使工件被磨表面燒傷老速，導(dǎo)致零件疲勞強度降低，這在磨削鈦合金鑄件時更為明顯凸主。

與原使用產(chǎn)品相比橘券，使用壽命由6個月提高到18個月，砂輪壽命增長20％卿吐，客戶年總成本節(jié)省26896美元荞诡。

                               圖5：加工完成后的航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子    

加拿大某航空企業(yè)公司在加工鈦合金零件鉆削與攻絲時，使用一般乳化液疏悯，經(jīng)常面臨絲錐損耗嚴重以及切削液壽命過短問題（單機水箱400升灸尾，平均每個絲錐僅可加工100－150件，直徑10－15毫米于扳，使用濃度8％宅集，切削液原先壽命2－4個月）。在使用了巴索公司的VASCO 5000切削液后炸穿，刀具壽命提高了150％拔灾，平均可加工300件左右，切削液壽命達到18個月暖鬓，每年僅環(huán)保處理費用就節(jié)省了50000美元继锰。

     以植物油為基礎(chǔ)的冷卻液，在大部分應(yīng)用領(lǐng)域已顯示出其加工性能大大優(yōu)于礦物油和合成配方的冷卻液麸档。這些優(yōu)越性—加工周期縮短及窃、刀具更換時間大大縮短、加工件的精度提高乃沙、工作環(huán)境友好且利于環(huán)保—大部分應(yīng)歸功于植物油基金屬加工冷卻液的使用及其較高的潤滑性能起趾。

VASCO系列產(chǎn)品在鈦加工中表現(xiàn)出卓越的性能诗舰，其高效的切削性能和超低的刀具磨損使得同類產(chǎn)品與之相比遜色很多。Vasco 系列的應(yīng)用領(lǐng)域是高性能加工和高強度金屬加工训裆。特別是在鈦的加工領(lǐng)域眶根，我們將繼續(xù)進一步研發(fā)以保持和擴大我們的領(lǐng)先優(yōu)勢。

目前边琉，VASCO系列切削液廣泛應(yīng)用于航空/航天領(lǐng)域里鈦加工属百；另外，其他高強度和難加工材料如鎳合金变姨、高溫合金族扰、不銹鋼、航空鋁合金等使用該系列產(chǎn)品也將使加工變得更為容易定欧。