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目 录3

第三部分钛及钛合金的机械加工与成形3

3.1 机械加工的基本原理3

3.1.1 概 述3

3.1.2 钛的机械加工3

可机械加工性因素3

机械加工的基本要求5

刀具6

切削润滑原理7

废品的预防措施11

燃烧与安全措施11

铣床13

概述13

3.2.1 铣削13

3.2 普通机械加工与锯切13

铣刀及其结构与质量14

刀具材料14

进刀量15

切削深度15

切削速度15

切削润滑液15

铣削工艺与检验16

平铣刀铣削16

圆柱铣刀铣削23

3.2.2 车削和镗孔26

车床26

刀具材料27

刀具及其结构与质量27

进刀量30

切削深度31

切削速度31

切削润滑液31

控制和检验31

3.2.3 钻孔34

概述34

钻床34

钻头及其结构35

钻头材料36

进刀量37

切削润滑液39

钻孔速度39

一般钻孔工艺与检验40

3.2.4 攻丝41

概述41

攻丝机床41

工装条件42

丝锥及其结构42

丝锥材料43

攻丝尺寸要求43

攻丝速度要求43

攻丝润滑液43

一般攻丝方法与检验44

机床的选择45

铰刀和铰刀结构45

概述45

3.2.5 铰孔45

铰刀材料46

进刀量46

切削深度46

切削速度46

切削润滑液46

铰孔工艺46

3.2.6 拉削48

概述48

拉床48

拉刀和拉刀结构48

拉削工艺49

拉削润滑液49

拉削速度49

拉削深度49

拉刀材料49

3.27 带锯锯切51

概述51

锯床的要求51

带锯条及其结构51

带锯条材料52

进给量52

切削萃52

锯切速度53

锯切润滑液54

带锯锯切方法54

砂轮的性能与特点57

设备57

3.3.1 精密砂轮磨削57

概述57

3.3 磨削与砂轮切割57

砂轮材料58

进给量60

磨削速度60

磨削润滑液60

磨削工艺与检验61

3.3.2 砂带磨削62

概述 （62

设备与工装63

砂带和接触轮的选择63

磨削润滑液64

磨削速度64

进给压力要求64

砂带材料64

磨削工艺与检验65

3.3.3 砂轮锯切66

砂轮切割机床66

切割用的砂轮66

砂轮材料66

进给量67

切割速度67

切割润滑液67

切割工艺67

3.4 特殊加工68

3.4.1 概述68

3.4.2 电化加工68

概述68

工具与夹具69

设备69

金属腐蚀速度与分差71

操作条件71

3.4.3 电化研磨75

3.4.4 电化加工对机械性能的影响76

3.4.5 化铣77

概述77

加工程序77

化铣过程中的吸氢80

对机械性能的影响81

3.4.6 电火花加工82

概述82

加工原理82

机床设备83

操作与工作特性数据84

特殊说明87

3.5 成形的基本条件89

3.5.1 概述89

3.5.2 钛的成形90

成形特性90

成形性和成形极限92

3.5.3 表面处理和清洗92

概述92

清除氧化皮92

清除轧制油渍和油脂93

用酸洗清除氧化物93

3.6.2 钛的搬运和储存95

厚度和平直度检查95

实验室试验95

外观检查95

3.6 成形加工的准备工作95

3.6.1 来料检验95

3.6.3 坯料制备96

概述96

剪切96

冲切96

带锯锯切97

纵剪97

分段冲切97

修边97

板材的排料98

表面预页处理98

概述99

加热炉99

3.7.1 概述99

3.7.2 成形坯料的加热99

3.7 坯料的加热方法99

电阻加热100

辐射加热100

热模加热100

3.7.3 模具的加热方法102

概述102

模具的电阻加热102

3.8成形用润滑剂104

3.8.1概述104

3 82成形用润滑剂的种类104

3.9.3 热成形用模具材料106

3.9.2 冷成形用模具材料106

3.9.1 概述106

3.9 模具成形106

3.10 压弯成形108

3.10.1 概述108

3.10.2 设备和模具108

3.10.3 成形前坯料加热109

3.10.4 最小弯曲半径109

3.10.5 压弯成形中的回弹109

3 11 张拉成形112

3.11.1 概述112

3.11.2 设备及模具112

向内张拉成形的型材和挤压件114

3.11.5 张拉成形的极限114

3.11.4 成形前的坯料加热114

3.11.3 材料制备114

外外张拉成形的型材115

3.11.6 张拉成形的板材117

3.11.7 张拉成形的条件117

3.11.8 张拉成形后的处理119

3.12 深冲成形120

3.12.1 概述120

3.12.2 设备及模具120

312.3 材料的制备121

3.12.4 成形前坯料加热121

3.12.5 深冲的成形极限121

3.12.6 深冲条件122

3.13.1 概述124

3.13.2 设备及模具124

3.13 橡皮压力机成形124

3.13.3 材料的制备125

3.13.4 橡皮成形的极限125

3.13.5 橡皮成形的条件126

3.13.6 成形后的处理128

3.14 胀管成形129

3.14.1 概述129

3.14.2 设备与工具129

3.14.3 材料的制备130

3.14.4 胀管成形极限131

3.15弯管成形133

3.15.1 概述133

3.15.2 设备与工具133

3.15.4 弯管管材的准备134

3.15.3 管子的加热方法134

3.15.5 弯管成形极限135

3.16 落锤成形136

3.16.1 概述136

3.16.2 设备与模具136

3.16.3 坯料的制备138

3.16.4 坯料的加热方法139

3.16.5 落锤成形极限139

3.17 辊轧成形142

3.17.1 概述142

317.2 设备与工具142

3.7.3 材料的制备143

3.17.4 坯料的加热方法 （143

3.17.5 辊轧成形极限144

3.18.2 设备与工具145

3.18 辊轧弯曲145

3.18.1 概述145

3.18.3 坯料的制备146

3.18.4 坯料的加热方法146

3.18.5 槽形轧弯极限147

3.19 旋压和切变成形148

3.19.1 概述148

3.19.2 设备与工具148

3.19.3 坯料的制备150

3.19.4 坯料的加热方法151

3.19.5 旋压和切变成形极限151

3.20 起皱成形155

3.20.1 概述155

3.20.2 设备与工具155

3.20.4 起皱成形极限157

3.20.3 材料的制备157

3.21 折曲成形160

3.21.1 概述160

3.21.2 设备与工具160

3.21.3 材料的制备161

3.21.4 坯料加热方法162

3.21.5 折曲成形极限162

3.22 热校形165

3.22.1 概述165

3.22.2 设备与模具166

3.22.3 热校形成形极限167

322.4 热校形条件167

参考文献168

4.1.2 接合工艺方法187

4.1.1 概述187

第四部分 钛及钛合金的接合187

4.1 接合概论187

4.1.3 焊接188

基本方法188

使用范围190

与其它加工工序的关系191

材料的特点191

焊前清理193

焊后清理194

4.1.4 钎焊194

4.1.5 金属压焊195

扩散压焊195

变形压焊196

4.1.7 机械连接197

4.1.6 粘结197

4.1.8 接合性能198

4.2 熔焊工艺199

4.2.1 概述199

清洗199

焊缝设计199

基体金属200

焊丝200

惰性气体201

工具201

热输入202

收缩与变形203

残余应力的分布203

残余应力的影响204

残余应力的消除205

检查205

规范206

焊接缺陷206

修补207

4.2.2 钨极惰性气体保护焊（TIG）207

设备208

材料209

焊接条件209

性能211

4.2.3 金属焊条惰性气体保护焊（MIG）212

设备212

材料212

焊接条件213

性能214

4.2.4 电子束焊215

设备215

材料215

焊接条件215

性能216

4.2.5 电弧点焊216

设备217

材料217

焊接条件217

4.3 电阻焊工艺219

4.3.1 概述219

清洁处理219

收缩变形220

焊接工艺参数220

焊接设计220

材料220

工具220

残余应力221

消除应力222

检查222

规范222

过程监测223

缺陷223

修补223

4.3.2 电阻点焊223

焊接条件224

性能224

设备224

4.3.3 滚压点焊227

4.3.4 缝焊227

4.4 钎焊工艺228

4.4.1 概述228

清洁处理228

焊接设计228

检查229

缺陷229

4.4.2 工艺应用229

填充金属229

方法230

性能231

粘接的优点233

4.5 粘接233

4.5.1 概述233

粘接的缺点234

粘接工艺的主要组成部分235

表面清洗和准备235

残余应力236

溶剂载体的使用237

检查与试验237

规范238

4.5.2 接缝设计238

4.5.3 粘结剂性能245

物理形态245

加工和贮藏要求245

使用条件245

工具和定位装置249

固化249

4.5.4 组装条件249

粘结剂的使用249

4.5.5 混合式结合法251

4.6 机械接合工艺252

4.6.1 概述252

电蚀253

盐蚀253

应力集中255

残余应力255

密封255

粘结255

载荷的种类256

4.6.2 接合设计256

规范256

检查256

接合的结构258

张力紧固件259

剪切力紧固件259

高温结构260

低温结构261

4.6.3 紧固件的选择262

钛铆接262

非钛铆接263

螺栓263

其它紧固件263

铆钉264

464 装配条件和工艺264

螺栓265

参考文献267

第五部分 钛及钛合金的机械性能275

5.1 概述275

5.1.1 数据来源和程序275

5.1.2 数据基准277

5.1.3 符号278

参考文献279

5.2 工业纯钛281

5 2.1 评述，技术标准和品种281

5.2.2 室温性能281

5.2.3 温度对静力强度性能的影响281

5.3.4 蠕变性能285

5.3.3 温度对静力强度性能的影响285

5.3.5 疲劳性能285

5.3.1 评述、技术标准和品种285

5.3 钛合金Ti-5Al-2.5Sn285

5.3.2 室温性能285

5.4 钛合金Ti-8Al-1Mo-1V290

5.4.1 评述、技术标准和品种290

5.4.2 室温性能290

5.4.3 温度对静力强度性能的影响290

5.4.4 疲劳性能291

5.5 钛合金Ti-6Al-4V305

5.5.1 评述、技术标准和品种305

5.5.2 室温性能305

5.5.3 温度对静力强度性能的影响306

5.5.4 疲劳性能306

5.6.3 温度对静力强度性能的影响326

5.6.4 蠕变性能326

5.6 钛合金Ti-6Al-6V-2Sn326

5.6.2 室温性能326

5.6.1 评述、技术标准和品种326

5.6.5 疲劳性能327

5.7 钛合金Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo336

5.7.1 评述、技术标准和品种336

5.7.2 室温性能336

5.7.3 温度对静力强度性能的影响336

5.7.4 蠕变性能336

5.7.5 疲劳性能337

5.8.1 评述、技术标准和品种344

5.8.2 室温性能344

5.8 钛合金Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo344

5.8.3 温变对静力强度性能的影响346

5.8.4 蠕变性能346

5.8.5 疲劳性能346

5.9 钛合金Ti-3Al-2.5V351

5.9.1 评述、技术标准和品种351

5.9.2 室温性能351

5.10 钛合金Ti-13V-11Cr-3Al353

5.10.1 评述、技术标准和品种353

5.10.2 室温性能353

5.10.3 温度对静力强度性能的影响353

5.10.4 疲劳性能354

5.11.2室温性能368

5.11.3温度对静力强度性能的影响368

5.11.1评述、技术标准和品种368

5.11 钛合金Ti-11.5Mo-6Zr-4.5Sn（βⅢ）368

5.11.4蠕变性能369

5.11.5疲劳性能369

5.12 钛合金Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al376

5.12.1评述、技术标准和品种376

5.12.2室温性能376

5.13 钛合金Ti-3 Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr377

5.13.1评述、技术标准和品种377

5.13.2室温性能377

5.13.3温度对静力强度性能的影响377

5.1 3.4蠕变性能377

5.13.5疲劳性能378

附录：英制单位与SI单位换算表384