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钛合金材料加工困难和成本高问题主要体现哪些方面

钛合金材料加工困难和成本高问题是钛合金行业一直存在的问题,钛合金材料由于性能非常优越。在过去,人们曾以为钛合金材料金属是一种稀有金属,其实不然,它在地球金属含量里排行老七,高于常见的铜、锌等金属。在海陆空各领域里,钛合金材料金属同样发挥出彩。在海洋工程中,钛合金材料的强耐腐蚀性能让它在海水里百年不腐蚀。

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钛合金材料本身是一种典型的难加工材料,对设备、模具、刀具、工装、加工工艺等要求极高。但是一旦加工成型,他可以说是“坚不可摧”。钛合金材料型材加工的困难,主要表现在如下几个方面:

1. 钛合金材料的切削加工难。钛合金材料合金的变形系数小于等于1,切削时与前刀面的接触面小,使接触区压力和局部温度高,刀具磨损快。同时,钛合金材料在加工过程中会产生严重的加工硬化。

2. 钛合金材料的焊接难。焊接时,高温状态的钛合金材料极易和空气中的氢和氧发生反应,发生“氢脆现象”,导致产品容易碎裂,成品率低。

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3. 钛合金材料的拉伸加工难。钛合金材料的拉伸加工对钛合金材料板的材质、规格公差和拉伸性能要求很高,对模具配合的要求更高,否则产品容易起皱或断裂。同时,对设备行进速度和所用润滑油也颇有讲究,多次拉伸的钛合金材料材料如何进行热处理更是难点,这些问题会直接导致成品率降低。

4. 钛合金材料金属的表面处理难。因为钛合金材料抛光的“人、机、料、法、环”五要素和常规材料的工艺要求不一样,钛合金材料的表面处理的加工费用是其他材质的数倍,甚至十余倍。

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钛合金材料开发成本高是其非常重要的缺点,因钛合金材料民品的相关加工数据不全,所以开发周期更长,模具需要反复修改调试,且存在报废和开发不成功的可能。钛合金材料金属,因单质钛合金材料制取成本高,成材率也低,导致同规格尺寸钛合金材料薄板的价格是不锈钢201或304材质的10倍以上,考虑到钛合金材料的比重远轻于不锈钢,所用材料的费用也要高5~7倍。


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