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鈦合金管接頭的螺紋加工工藝
2022-11-23
1 鈦合金加工特性與特點(diǎn) 鈦合金的導(dǎo)熱性能低的特性直接導(dǎo)致其散熱性不好，在對(duì)其進(jìn)行螺紋的加工操作時(shí)，對(duì)溫度的發(fā)散和冷卻表現(xiàn)很差，導(dǎo)致因加工后的回彈量大而產(chǎn)生變形。而且對(duì)加工刀具的刃口磨損厲害，降低刀具的使用壽命。另外鈦合金的變形系數(shù)小的特點(diǎn)直接導(dǎo)致刀具損耗的加大。其化學(xué)活性大的特點(diǎn)容易在加工產(chǎn)生高溫的情況下同其它金屬材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成對(duì)刀具和絲錐的粘結(jié)，產(chǎn)生“咬刀”的現(xiàn)象。為了增加鈦金屬元素的強(qiáng)度，在純鈦中添加合金元素形成鈦合金。鈦合金的類(lèi)型有三種：一種是鈦合金，以TA來(lái)表示；一種是鈦合金，以TB來(lái)表示；還有一種是+鈦合金，以TC來(lái)表示。+鈦合金屬于雙相合金，使用極為廣泛，是航空工業(yè)領(lǐng)域中重要的鈦合金原料。鈦合金具有良好的金屬性能特點(diǎn)，具體表現(xiàn)在：其強(qiáng)度高，其密度較小，但是強(qiáng)度卻遠(yuǎn)大于許多合金鋼；其耐熱性好，耐熱強(qiáng)度高于鋁合金的幾百倍，具有良好的熱穩(wěn)定性；其低溫性能好，在超低溫條件下，仍然具有良好的性能；其耐腐蝕性好，其對(duì)酸、堿、潮濕、氯化物等抵抗力很強(qiáng)；其化學(xué)活性大，能夠與空氣中的氧、氮、碳等多種化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng)；其導(dǎo)熱性能低，其導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于鐵、鋁等金屬。 2 鈦合金的螺紋加工刀具的選擇 鈦合金螺紋加工多使用錯(cuò)齒絲錐進(jìn)行攻絲操作，即將絲錐的刀齒每間隔一個(gè)就去掉一個(gè)，呈交錯(cuò)排列，使加工件和絲錐只有單面進(jìn)行接觸以減少相互間的摩擦，降低因摩擦產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。這樣可有效的預(yù)防絲錐被卡死或者損壞，從而使螺紋加工的質(zhì)量提高。使用這種錯(cuò)齒絲錐可以使切削厚度增加一倍且深度大于冷作硬化層，切削厚度的增加直接導(dǎo)致絲錐齒切削力的增加，但是對(duì)于切削的排屑來(lái)講更容易了一些，使摩擦力減小，絲錐和切屑的粘連度降低，從而提高絲錐的耐用度和螺紋精度。在錯(cuò)齒絲錐的設(shè)計(jì)上要注意完工的齒槽數(shù)為奇數(shù)，以減少齒刃的受力。在鈦合金材料的螺紋加工上，使用錯(cuò)齒絲錐，可有效的保持攻絲的穩(wěn)定性，提高螺紋精度。對(duì)于鈦合金材料的螺紋加工，推薦使用高速鋼絲錐。這種材料制成的絲錐韌性和抗變形性都很高，同時(shí)還具有很好的耐磨性。對(duì)于鈦合金材料的攻絲，可先采用高速鋼絲錐進(jìn)行初步的攻絲，再對(duì)螺孔采用硬質(zhì)合金絲錐校正。隨著對(duì)刀具材料的深入研究，一定會(huì)有更加合適的材料制成絲錐對(duì)鈦合金的螺紋進(jìn)行更好的加工。 3 鈦合金管接頭螺紋的加工工藝 螺紋底孔的增大可以使加工時(shí)產(chǎn)生的切削力和熱度得到有效的降低。鈦合金的管材強(qiáng)度較大，增加螺紋底孔的直徑的具體額度的前提條件在于對(duì)螺紋接觸率的要求和螺紋頭數(shù)的具體數(shù)量。從加工工藝方面來(lái)看，可適當(dāng)將螺紋內(nèi)徑要求增大一些，這樣可使螺紋牙高有所減小。適當(dāng)加大螺紋的直徑，對(duì)鈦合金等特殊材料的攻絲尤其適合。雖然使螺紋接觸率降低但是螺紋的連接因?yàn)槠溟L(zhǎng)度的增加仍然穩(wěn)固可靠。為了預(yù)防絲錐在加工中因壓力過(guò)大而折斷，可選擇采用機(jī)床攻絲的加工工藝。
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