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沈陽泰恒通用科技有限公司公司以“著眼軌道交通設備,開發鈦合金應用技術”為發展理念,以鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲為主打產品,公司先后與中國北車集團、南車集團旗下公司建立了良好的合作關系,并在車輛輕量化、替代進口產品等方面開展了廣泛的合作。

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鈦及鈦合金材料特性及切割焊接加工技術的應用
發布時間:2019-01-10 16:29 來源:沈陽泰恒通用科技有限公司 閱讀:
鈦合金以其高強度、無磁性、良好的中溫性、良好的焊接性和耐腐蝕性,在航空、武器裝備、艦船和一些輕火炮等領域得到了廣泛的應用,近年來,鈦合金技術在我國的應用取得了很大的進展。同時,還存在一些有待進一步研究的問題。希望在未來的加工技術領域有更大的突破。
    
     鈦合金具有耐高溫、焊接性好、比強度高、易加工成形等特點,在航空航天領域得到了廣泛的應用,而且由于其與其它材料相比具有無與倫比的耐腐蝕性,在海洋和工業大氣中也得到了廣泛的應用。然而,鈦合金存在切削成形性差等缺點,在一定程度上制約了鈦合金的應用。
    
     鈦合金不僅強度高,而且重量輕,耐腐蝕性好,熱穩定性好。鈦合金除了廣泛應用于航空航天領域外,還廣泛應用于生物制藥和石化行業,由于鈦合金的組成和結構不同,其性能和用途也各不相同。
    
     (1)α相鈦合金。這種鈦合金是一種密排六角形晶格結構的合金。它具有很強的韌性和強度,在高溫下具有很強的抗氧化性,缺點是成型性差,只能在高溫環境下使用。
    
     (2)β相鈦合金,這種鈦合金是一種體心立方結構合金,成型性好,但在污染的情況下容易損壞,應用不多。它需要經過一定的老化才能提高強度。
    
     (3)α+β相合金,這種鈦合金具有良好的室溫強度,易成型,但熱強度不理想,經熱處理和強化后,適用于高強度要求的零件。它不僅使用量大,而且用途廣泛。
    
     鈦合金在高溫和低溫下均具有良好的性能,可廣泛應用于各種場合,密度低、強度高,比強度高,同時鈦合金在海水、大氣或酸堿條件下具有良好的耐腐蝕性,使鈦合金具有良好的耐腐蝕性。OYS是許多金屬材料中耐腐蝕材料的最佳選擇,但其導熱系數較低,一般適用于各種絕緣構件。
    
     鈦合金也有一些缺點,也就是說,鈦合金缺乏良好的耐磨性,不可能制造出一些運動部件,彈性模量相對較低,比鎂、鋁低,加工制造工藝復雜,生產成本較高。
    
     鈦合金中含有多種合金元素,包括一些活化能較高的元素,這些元素在合金中相對穩定,因此鈦合金具有較大的塑性變形能,但也具有一定的加工性,但鈦合金的導熱性較差。在切削過程中,切削熱會聚集在刀具上,與鋁切削過程不同,切削熱會被切屑帶走,導致鈦合金材料熱負荷大,刀具損壞,因此,通過增加單位t的去除量來提高生產效率的常用方法是IME不適合鈦合金材料的加工,因此應針對不同的鈦合金材料選擇合適的加工方法。
    
     (1)鈦合金具有較高的強度、韌性和硬度,因此切削過程中的硬化問題比較嚴重,需要退火處理,尤其是當工件表面有劃痕或缺口時,由于對變形速度非常敏感,在切削過程中容易產生劃痕或裂紋。因此,必須控制加工速度才能以較低的速度進行。
    
     (2)鈦合金一般具有良好的熱穩定性和耐高溫性。與鋁合金相比,鈦合金的強度要高得多,在切削過程中,鈦合金的導熱系數很低,相當于鐵和鋁材料的一小部分,其熱量集中在切削刃上,當溫度超過一定標準時,會產生很高的熱損失?;瘜W活性,與空氣中的氧和氫反應,從而降低其塑性,并在刀具與刀面和切屑接觸時惡化刀具磨損。
    
     (3)在切削加工中,由于鈦合金與切削刀具之間的摩擦,隨著摩擦速度的增加,溫度升高,功率增大,刀具磨損加快,刀具容易粘結,大大縮短了刀具的使用壽命,因此合理選擇切削刀具也是可行的。很重要。通常選用鎢鈷硬質合金刀具等硬質合金材料,有效地防止了加工過程中產生的不良應力,保證了零件的加工精度。
    
     由于鈦合金在切削加工過程中的這些特點,使得切削加工難度大,生產效率低,生產成本高,因此,為了提高鈦合金的加工質量,必須不斷改進加工方案,調整合理的加工參數。鈦合金的切削加工。
    
     近年來,除了一些傳統的鈦合金加工技術外,還有一些新的加工方法,如低溫切割、激光、超聲波和電磁切割等,特別是隨著焊接技術的發展,鈦合金的加工和應用也越來越廣泛。鈦合金的理化特性,焊縫易氧化、滲氮,造成污染,接頭易脆化。因此,焊接鈦合金是一個巨大的挑戰。
    
     鎢極氬弧焊是鈦合金焊接中最常用的方法。在氬保護下,鎢電極作為電極,焊接金屬得到很好的保護。但這種焊接方法焊接生產效率低,焊后結構變形大,焊縫晶粒粗大,保護效果差,嚴重影響焊縫質量,僅適用于薄板焊接或底焊。
    
     (2)激光焊接是一種高能量密度焊接方法。用這種方法焊接鈦合金,不僅可以減少傳統加工工藝的缺陷,而且能有效地細化焊縫的組織和晶粒,提高焊縫的性能,但這種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質量。目前還存在一些門檻問題,它只適用于特殊材料或加工結構的特殊要求,且僅限于小而精的零件加工,因此比傳統的加工工藝更為困難。
    
     (3)攪拌摩擦焊(FSW)是許多新型塑性連接工藝中較好的一種工藝,在攪拌摩擦焊中,由于加熱溫度較低,焊縫區缺陷最少,接頭的組織和性能良好,可以實現鈦合金的有效焊接,但這種焊接工藝具有一定的優越性。THOD對攪拌頭及其材料要求高,適應性差,工藝不成熟,只能用于簡單構件的焊接。
    
     (4)電子束焊接(EBW)具有焊接能量高、熔深強、焊縫深寬比大、大氣污染隔離、焊接接頭性能好等特點,可以實現鈦合金厚板的焊接,但這種焊接方法需要在真空中進行,受尺寸和形狀的限制。E零件加工后,不能成批生產,對設備的要求也很高,生產成本高,限制了其應用范圍。
    
     (5)激光-電弧復合焊接是一種良好的鈦合金焊接技術。它結合了激光焊接和電弧焊接的優點。它具有能量密度高、電弧穩定、焊接性能好等優點,但其焊接工藝參數太多,難以有效控制,操作過程過于復雜,目前尚處于研究階段。
    
     在鈦合金焊接工藝中,無論采用何種新工藝或新方法,都存在一定的優缺點,隨著鈦合金材料在許多領域的廣泛應用,需要不斷研究新的焊接工藝和方法,以提高焊接質量和焊接生產效率。確保鈦合金結構件的焊接質量,滿足使用要求。
    
     目前,鈦合金以其獨特的優良性能得到了廣泛的應用,因此鈦合金的加工技術已成為研究的熱點,與一些先進國家相比,我國在鈦合金材料和加工技術上仍有一定的差距。隨著現代技術的飛速發展,鈦合金的應用領域也在逐年擴大。這就要求我們加強工藝技術的優化和創新,不斷積累技術經驗,提高產品質量,以滿足各領域的需要,充分利用我國鈦合金材料具有重要意義。
    
    

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沈陽泰恒通用科技有限公司主要生產鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲等各種鈦合金產品,是一家集鈦合金產品研發、設計、生產、銷售于一體的高新技術企業。