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鈦合金零件加工

鈦合金零件加工的表面處理方法
鈦合金的密度小，故鈦液流動時慣性小

，熔鈦流動性差致使鑄流率低。鑄造溫度與鑄型溫差(300℃)較大，冷卻快

，鑄造在保護性氣氛中進行

，鈦鑄件表面和內(nèi)部難免有氣孔等缺陷出現(xiàn)，對鈦鑄件的質(zhì)量影響很大

，以下講述鈦合金零件加工的表面處理方法

。
一、表面反應層的去除
表面反應層是影響鈦鑄件理化性能的主要因素

，在鈦鑄件研磨拋光前

，必須達到完全去除表面污染層，才能達到滿意的拋光效果

。通過噴砂后酸洗的方法可完全去除鈦的表面反應層。
1

、噴砂：鈦鑄件的噴砂處理一般選用白剛玉粗噴較好

，噴砂的壓力要比非貴金屬者較小，一般控制在0.45Mpa以下

。因為

，噴射壓力過大時, 砂粒沖擊鈦表面產(chǎn)生激烈火花，溫度升高可與鈦表面發(fā)生反應,形成二次污染

，影響表面質(zhì)量

。時間為15~30秒，僅去除鑄件表面的粘砂

、表面燒結層和部分和氧化層即可。其余的表面反應層結構宜采用化學酸洗的方法快速去除

。
2

、酸洗：酸洗能夠快速完全去除表面反應層，而表面不會產(chǎn)生其他元素的污染

。HF—HCl系和HF—HNO3系酸洗液都可用于鈦的酸洗

，但 HF—HCl系酸洗液吸氫量較大，而HF—HNO3系酸洗液吸氫量小

，可控制HNO3的濃度減少吸氫，并可對表面進行光亮處理

，一般HF的濃度在3%~5 %左右

，HNO3的濃度在15%~30%左右為宜

。
二

、鑄造缺陷的處理
內(nèi)部氣孔和縮孔內(nèi)部缺陷：可等熱靜壓技術(hot isostatic pressing)去除, 但對義齒的精度會產(chǎn)生影響，最好用X線探傷后，表面磨除暴露氣孔

，用激光補焊

。表面氣孔缺陷可直接用激光局部焊接修補。
三

、研磨與拋光
1

、機械研磨：鈦的化學反應性高，導熱系數(shù)低

，粘性大

，機械研磨研削比低，且易于磨料磨具發(fā)生反應

，普通磨料不宜用于鈦的研磨與拋光

，最好采用導熱性好的超硬磨料，如金剛石

、立方氮化硼等

，拋光線速度一般為900~1800m/min.為宜，否則

，鈦表面易發(fā)生研削燒傷和微裂紋

。
2、化學拋光：化學拋光是通過金屬在化學介質(zhì)中的氧化還原反應而達到整平拋光的目的

。其優(yōu)點是化學拋光與金屬的硬度、拋光面積與結構形狀無關

，凡與拋光液接觸的部位均被拋光

，不須特殊復雜設備，操作簡便

，較適合于復雜結構鈦義齒支架的拋光

。但化學拋光的工藝參數(shù)較難控制，要求在不影響義齒精度的情況下能夠?qū)αx齒有良好的拋光效果

。
四

、著色

為了增加鈦義齒的美感、防止鈦義齒在自然條件下的繼續(xù)氧化的變色

，可采用表面氮化處理

、大氣氧化和陽極氧化法表面著色處理，使表面形成淡黃色或金黃色

，提高鈦義齒的美感。陽極氧化法利用鈦的氧化膜對光的干涉作用

，自然發(fā)色

，可通過改變槽電壓在鈦表面形成多彩的顏色

。

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