钛及钛合金的水切割技术解析
在钛材料的加工领域，激光切割虽然广泛应用，但其所产生的热量不仅会导致切割面氧化，还可能引发产品的热变形。为了克服这些局限，钛材企业开始转向水切割技术，作为一种更为高效且低温的加工方法。
一、水切割技术概述
水切割加工，即利用超高压技术将自来水加压至250-400Mpa的高压，再通过内孔直径约为0.10-0.35mm的宝石喷嘴，形成速度达到800-1000m/s的高速射流，这种高速射流俗称为“水刀”。这种水刀因其高能量特性，被广泛应用于软基性材料的切割。
在钛材料的水切割过程中，通常会向水刀中加入适量的磨料，如石英砂、金刚砂等，以增强其切割能力。水切割的过程一般先是对钛材料进行穿孔，随后以一定速度进行走刀切割，最后由收集器容纳和消除切割时产生的沙料流和水流。
二、钛及钛合金水切割参数
在水切割钛及钛合金时，水压、沙流量和切割速率是影响切割质量的重要参数。根据钛板的厚度和硬度，操作人员需要精确调整这些参数以达到最佳的切割效果。
三、水切割技术的优势与劣势
优势：
1. 低温加工：水切割是一种冷加工方法，工件温度低，无热影响区，切割时不会引发热变形。
2. 适用范围广：水切割不仅能处理钛及钛合金，还适用于多种材料的切割。
劣势：
1. 喷嘴损耗大：由于高压水流的使用，水刀设备的宝石喷嘴损耗较快，需要定期更换。
2. 切割面刀口残留：对于过厚的钛板（如10mm以上），水切割可能会出现切割面刀口残留或斜面的情况。
总的来说，水切割技术为钛及钛合金的加工提供了一种新的选择，其低温加工的特性在避免热变形和氧化方面表现出色。然而，对于特定的加工需求，如厚板的切割，还需要进一步的技术优化和参数调整。