热氢处理对钛合金切削力和切削温度的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

切削加工是零件加工中一种重要的加工手段，为了实现零件的高质、高效、低耗、低成本加工，高性能切削加工技术成为现代先进制造技术的发展方向之一，于是围绕高性能切削加工的机理研究逐渐成为广大学者研究的热点。钛合金因其比强度高、耐热性和耐腐蚀性好的优点，在航空、航天、船舶、石油、化工、汽车等行业的需求量与日俱增，然而其较差的切削加工性，已经成为制约钛合金材料进一步推广应用的技术瓶颈，于是围绕钛合金切削加工而开展的新工艺和新技术研究逐渐成为热点。钛合金热氢处理技术是以氢作为临时合金化元素，通过控制钛氢系统中置氢量、存在状态及相变过程，实现钛氢系统最佳组织结构，从而改善钛合金加工性能的一种新工艺、新方法。

2. 国内外研究现状分析

利用热氢技术来降低钛合金切削加工中的切削力、切削温度,提高刀具寿命,在国外已进行了一些前期研究工作,并取得了一定成效，但国内对置氢切削加工方面的研究至今未见相关报道。

由于极高的比强度和极强的耐腐蚀性，钛合金已成为当今世界航空航天业的必备材料，同时，其它诸如某些特定武器装备、导弹、潜艇、石油、化工等行业对钛合金的需求量也与日俱增。

然而，由于钛合金材料导热系数相对较小，与刀具材料亲和性强，化学活性大，弹性模量小，使钛合金又表现出难加工的一面，切削加工也不例外。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1.综述典型钛合金材料（如ti6al4v）的性质及切削加工特点，分析热氢处理技术；

2.搭建典型钛合金材料的切削力、切削温度测量实验平台，拟定实验方案；

3.开展切削过程的测力、测温实验，分析实验结果；

4. 研究创新点

TC4钛合金经适量置氢后,无论从切削力、切削温度以及刀具磨损程度方面,均比未置氢试件有不同程度地下降,因而在切削路程和刀具磨损量都相同的条件下,适量置氢试件的切削速度会大大提高,从而既降低了加工成本,又提高了生产效率。因此,置氢切削加工技术为改善钛合金的切削加工性提供了一条有效的解决途径。