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鈦及鈦合金以其熔點(diǎn)高、耐腐蝕、比強(qiáng)度高、高低溫性能好、無(wú)磁性等突出優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、海洋開(kāi)發(fā)、電力、化工等行業(yè)有特別重要的應(yīng)用，被譽(yù)為“太空金屬”和“海洋金屬”。航空領(lǐng)域一直是鈦?zhàn)钪饕氖袌?chǎng)，目前仍占世界鈦市場(chǎng)總量的50%。隨著國(guó)防工業(yè)的發(fā)展和國(guó)際航空用鈦市場(chǎng)的擴(kuò)大，鈦合金板材訂貨大幅增加，如生產(chǎn)一架波音787大約需要91 t鈦材，其中厚板材占相當(dāng)比例。

發(fā)達(dá)國(guó)家鈦及鈦合金中厚板切割普遍采用高壓水刀切割，而我國(guó)未見(jiàn)此方面的報(bào)道。寶雞欽業(yè)股份有限公司板帶廠研究了采用高壓水切割機(jī)切割鈦及鈦合金中厚板的最佳工藝參數(shù)，以及與傳統(tǒng)的火焰切割的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比，旨在為鈦及鈦合金中厚板批量化切割工藝提供可靠依據(jù)。

水刀切割是利用高壓水流與沙料輸送管輸送的經(jīng)計(jì)量的沙料結(jié)合形成的強(qiáng)力切割流切割材料。強(qiáng)力切割流通過(guò)切割頭尖端時(shí)的速度高達(dá)914 m/s，切割板材時(shí)先穿孔，之后再以一定的速度走刀切割，最后沙料流的剩余能量由收集器容納和消散。由水刀切割原理不難看出，水壓、沙流量和切割速率是影響材料切割質(zhì)量至關(guān)重要的參數(shù)。

高壓水切割機(jī)進(jìn)水需經(jīng)泵增壓至0.55 MPa>且連動(dòng)時(shí)加壓器必須保持在0.4 MPa以上，加壓器產(chǎn)生高壓水流匯流至蓄壓缸，最終再經(jīng)噴嘴射出。實(shí)驗(yàn)所用的水刀切割機(jī)的高壓水刀所能承受的最高水壓為413.7 MPa，選擇合適的壓力是保證鈦及鈦合金厚板有效切割的前提。通過(guò)調(diào)節(jié)壓力，對(duì)40~厚的Ti- 6A1- 4V合金板材進(jìn)行了切割實(shí)驗(yàn)。壓力低于344.8 MPa以下，切割能力嚴(yán)重不足，切割困難。為保證切割能效得到很好的發(fā)揮，順利切割Ti- 6A1- 4V合金，壓力選在372.3
393.0 MPa范圍內(nèi)是合適的。

（1）鈦及鈦合金板材采用水刀切割方式可以直接向客戶提供高精度尺寸的產(chǎn)品，克服傳統(tǒng)的火焰切割方式熱影響區(qū)大，金屬損失嚴(yán)重，成本高，效率低的缺點(diǎn)。
（2） Ti- 6A1- 4V合金中厚板切割水壓應(yīng)控制在372.3393.0 MPa，沙流量應(yīng)控制在0.681 kg/min,切割速率根據(jù)板材的厚度分別控制在1020 mm厚為260 mm/min, 20 }30 mm厚為145 mm/min,30-40 mm厚為96mmhnin, 40--50 mm厚為65 mmhnin,5060~厚為48 mm/min; TA2, TA7, Ti- 1023合金視其硬度大小確定切割速率，與Ti- 6A1- 4V合金切割速率比分別為1.4, 1.2, 0.8，切割質(zhì)量良好。
（3）水刀切割欽及欽合金厚板的費(fèi)用僅為火焰切割費(fèi)用的1/3左右，耗時(shí)為火焰切割的1/5左右。