一种Ti‑5Al‑5Mo‑5V‑3Cr‑1Zr钛合金的磨削加工方法与流程

文档序号:12331841阅读:348来源:国知局

本发明涉及一种加工方法,具体涉及一种钛合金的加工方法。



背景技术:

钛合金因具有比强度高、耐腐蚀性强等优点,近年来已被广泛应用于航空、航天领域,迅速发展成为具有强大生命力的新型关键结构材料,具有非常重要的应用价值和广阔的应用前景。钛合金在飞机上使用可以减轻质量,提高结构效率,降低飞行成本,因此,钛合金在飞机的某些部位逐渐替代了钢、铝合金和镍基高温合金,成为航空工业大型结构件的理想材料。

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr钛合金是一种新型β型钛合金,其名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr(以下简称Ti55531)。这种新型钛合金具有良好的断裂韧性和高强度匹配特性,比较适用于机翼和发动机挂架之间连接装置的制造。

但该钛合金材料存在不易制造和加工的问题,现有方法的磨削过程中存在以下问题:磨削比较小,砂轮损耗量大,加工成本高。磨削表面质量不易控制,由于钛合金材料本身具有粘、韧、化学活性高等特点,使其在磨削过程中易粘附于砂轮,造成磨削力增大、磨削温度升高。高的磨削温度使得钛合金与磨粒、磨粒与空气之间易发生化学反应。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr钛合金的加工工艺,能够实现对该钛合金的有效加工。

为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:

一种Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr钛合金的磨削加工方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)制作专用砂轮,采用立方氮化硼砂轮,其原料组分及其质量百分比含量为50%立方氮化硼磨料,31%碳化硅,29%陶瓷结合剂,其中碳化硅的粒度为80#;

所述陶瓷结合剂的原料组分及其质量百分比含量为16%B2O3,8-15%Al2O3,46-60%SiO2,2-8%Li2O,2-10%Na2O,2-10%ZnO,2-10%AlN,Su0.5-1.5%;

2)进行机加工,包括粗磨,半精磨和精磨三个阶段,各个阶段的磨削参数如下:

粗磨:砂轮线速度:140m/s,磨削深度:0.7mm,工作台进给速度:1-2m/min,

半精磨:砂轮线速度:160m/s,磨削深度:0.5mm,工作台进给速度:1.5-2m/min,

精磨:砂轮线速度:200m/s,磨削深度:0.3-0.4mm,工作台进给速度:0.8-1m/min;

3)在磨削加工过程中,采用磨削液对其加工区域进行冷却,其中供液压力为7-10Mpa,所述磨削液包括下述重量份组成:碱性磺酸钠为2-5%,润滑剂8%,防锈剂3-5%,苯甲酸钠10-15%,余量为L-AN7全损耗系统用油;

其中,采用磨削液PLC控制器对磨削液进行温度控制,通过测量砂轮表面的温度,反馈给磨削液PLC控制器,由控制器与其内部存储的额定温度进行比较,如果砂轮温度超过额定温度,则发出指令,由磨削液存储器中的冷凝器对磨削液进行冷却降温,从而能够有效的对加工区进行冷却处理,以降低热损伤;磨削时间越长,磨削深度越深,磨削液的温度设定的越低;磨削液的压力和流量要保证能够有效地冲走磨屑,防止砂轮表面粘结。

其中,所述陶瓷结合剂的原料组分及其质量百分比含量为16%B2O3,10%Al2O3,50%SiO2,5%Li2O,3%Na2O,5%ZnO,8%AlN,1%Su。

优选的,粗磨时,工作台的进给速度为1.8m/min。

优选的,额定温度为150摄氏度。

优选的,所述冷却液的碱性磺酸钠为5%。

本发明的有益效果是:本发明揭示了一种Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr钛合金的加工工艺,该工艺能够实现对上述钛合金的有效加工,钛合金表面的磨削质量能够得到控制。

具体实施方式

下面结合具体实施方式详细说明本发明。

首先,制作专用砂轮,采用立方氮化硼砂轮,其原料组分及其质量百分比含量为50%立方氮化硼磨料,31%碳化硅,29%陶瓷结合剂,其中碳化硅的粒度为80#;陶瓷结合剂的原料组分及其质量百分比含量为16%B2O3,10%Al2O3,50%SiO2,5%Li2O,3%Na2O,5%ZnO,8%AlN,1%Su。

采用制作号的砂轮,在磨床上进行机加工,通常包括粗磨,半精磨和精磨三个阶段,各个阶段的磨削参数如下:

粗磨:砂轮线速度:140m/s,磨削深度:0.7mm,工作台进给速度:1.8m/min,

半精磨:砂轮线速度:160m/s,磨削深度:0.5mm,工作台进给速度:2m/min,

精磨:砂轮线速度:200m/s,磨削深度:0.3mm,工作台进给速度:0.8m/min;

在磨削加工过程中,采用磨削液对其加工区域进行冷却,其中供液压力为10Mpa,所述磨削液包括下述重量份组成:碱性磺酸钠为4%,润滑剂8%,防锈剂3%,苯甲酸钠12%,余量为L-AN7全损耗系统用油;

其中,采用磨削液PLC控制器对磨削液进行温度控制,通过测量砂轮表面的温度,反馈给磨削液PLC控制器,由控制器与其内部存储的额定温度(设定为150摄氏度,当然可以根据实际情况进行调整)进行比较,如果砂轮温度超 过额定温度,则发出指令,由磨削液存储器中的冷凝器对磨削液进行冷却降温,从而能够有效的对加工区进行冷却处理,以降低热损伤;磨削时间越长,磨削深度越深,磨削液的温度设定的越低;磨削液的压力和流量要保证能够有效地冲走磨屑,防止砂轮表面粘结。

实际测试结果表明,该工艺能够实现对上述钛合金的有效加工,钛合金表面的磨削质量能够得到控制。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1