[00318314]铝、钛合金化学铣切加工技术

一、成果简介

南昌航空大学在航空结构材料的电化学加工方面承担了多项国防基础研究和国防型号研制课题，解决了航空制造领域的许多关键问题。由于飞机的外形往往是单曲度或双曲度的表面形状，使用传统的机械加工方法在这类工件上开槽或铣凹陷等，要比化学刻蚀方法困难得多，因此，钛合金和铝合金刻蚀技术已作为一种减轻飞机结构重量的通用加工方法。目前，化学刻蚀广泛用于加工外形特殊的飞机机翼和机身的外形轮廓、宇航员座舱壁表面或蒙皮板上的凹槽等。

南昌航空大学与某公司等联合开发的铝合金、钛合金、高温合金高精密化铣技术，解决了XX型战机研制中隐身结构加工制造的关键问题，其加工精度超过了美国波音公司和欧洲空客公司的标准，而加工现场几乎没有酸雾逸出，其环保的先进程度国内外未见报道。基于此项研究成果，南昌航空大学联合成都某公司申报的“钛合金高精密化铣工艺研究” 2013年获得中航工业集团科学技术奖三等奖。

二、主要技术指标

研制出的高精密化铣工艺的主要特点：（1）加工精度高；（2）表面质量好，表面无缺陷；（3）吸氢量少，不影响材料机械性能；（4）环境污染低，解决了钛合金化铣酸雾逸出造成环境污染严重和对操作人员危害等关键问题；（5）溶液成分简单、寿命长。

钛合金化铣的具体技术指标为：化铣速度10~20μm/min，表面粗糙度Ra≤0.8μm，（部分钛合金Ra≤0.4）μm加工精度0.3±0.05mm，渗氢量TC1＜10ppm、TC4＜10ppm，化铣加工钛合金的疲劳性能优于机加钛合金的疲劳性能，化铣液寿命可达到90g/L钛离子。

铝合金化铣的具体技术指标为：在Al3+含量5～90 g/L范内，化铣速度为30～50 μm/min，表面粗糙度＜1. 3μm，浸蚀比公差±0.1，化铣精度＜0.30±0.05 mm。表面铣切厚度均匀；2024-T3和7075-T6两种铝合金材料化铣后疲劳曲线在空客基础疲劳曲线之上，化铣工艺满足疲劳要求。

三、 应用情况概述

化学铣切是解决钛合金、高温合金机械加工困难的一种有效方法。本实验室系统地研究了钛合金、铝合金和高温合金的减重化铣及精密化铣配方及工艺，建立了槽液分析和调整控制方法。目前，已形成了完整的化学铣切工艺规范，并在某几种型号机上实现应用。