为什么线切割加工钛难？

如果你想CNC加工钛 ，人们往往需要更多的时间来思考如何加工钛合金会更容易。因为通过线切割加工钛合金一直具有挑战性 ，线切割是最好的加工方法。那么为什么线切割加工钛合金具有挑战性呢？

要解决这个问题，首先要了解钛合金的一些常见金属性能。

什么是钛合金？

钛是一种新型金属。钛的性能与碳、氮、氢、氧等杂质的含量有关。最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%，但强度低，塑性高。 99.5%工业纯钛的特性密度ρ=4.5g/cm ³ ，熔点1725℃，导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25%，断面收缩率ψ=25%，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

钛合金有哪些性能？

• 比强度高

钛合金的密度一般在4.51g/cm左右 ³ ，只有钢的 60%。 纯钛的密度接近普通钢，一些高强度钛合金的强度超过了许多合金结构钢板的强度。因此，钛合金的比强度（强度/密度）远大于其他金属结构材料，可以生产出单位强度高、刚性好、重量轻的零件。钛合金用于飞机发动机部件、骨架、蒙皮、紧固件和起落架，以及一些航空航天部件。

• 高热强度

工作温度比铝合金高出几百度，在适中的温度下仍能保持所需的强度。它可以在450～500℃的温度下长期工作，而铝合金的比强度在150℃时明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金的工作温度在200℃以下。

• 良好的耐腐蚀性

钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其耐腐蚀性远优于不锈钢；具有特别强的抗点蚀、酸蚀、应力腐蚀能力；本品对硝酸、硫酸等有优良的耐蚀性。但钛对还原性氧和铬盐介质的耐腐蚀性能较差。

• 良好的低温性能

钛合金在低温和超低温下仍能保持其机械性能。在极低温度下，间隙元素极低的钛合金，如TA7，在-253℃仍能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。

• 高化学活性

钛具有高化学活性，与大气中的O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨等产生强烈的化学反应。 当碳含量大于0.2%时，钛合金中会形成硬质TiC；温度较高时，与N作用时也会形成TiN的硬表层；当温度在600℃以上时，钛吸收氧气形成高硬度的硬化层；增加的氢含量也会形成脆化层。吸收气体产生的硬脆表层深度可达0.1～0.15mm，硬化程度为20%～30%。钛的化学亲和力也大，容易附着在摩擦面上。

• 导热系数小

钛的热导率λ=15.24W/(m.K)约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，各种钛合金的热导率约为其的1/4钛。下降 50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2，刚性差，易变形，不宜制作细长棒材和薄壁件。

总结

因此，根据钛合金的上述金属性能，我们可以知道，钛是一种高强度、高硬度、高耐热、低热导率的金属。 然后线切割过程是通过电腐蚀现象，钼丝与工件之间的高频放电，瞬间高温熔化金属进行切割。

金属钛在室温下在空气中非常稳定。 只有在高温下加热一段时间才会变色，最重要的是变成蓝色。这主要是因为金属钛在空气中受热时，会被氧气氧化形成致密的氧化膜。

这层氧化膜不仅可以保护钛金属表面，而且是钛颜色变化的根本来源。钛氧化的反应方程式为Ti+O2==TiO2，反应条件为高温加热（即线切割缝两侧的热影响层）。当加热温度较低时，钛表面的氧化膜几乎是透明的，人们用肉眼很难感知，但当温度升高时，锅内的氧化膜会逐渐变厚并干扰光线。人眼中会出现不同的颜色。因此，氧化膜的厚度决定了钛表面会变成什么颜色。