大型整體鈦合金框的投影面積可達4~5m2，通常為雙面加筋的加強框，外形為符合蒙皮走向的變斜角，每面有數十個槽腔結構，腹板較薄，有復雜的加強筋。框的兩側通常具有與機翼連接的耳片結構。框中間通常有2 個較大圓形開口，其邊緣為變斜角，符合發動機的外形。此類框還具有飛機結構件輕質、薄壁、深槽、變斜角外形、高精度等通用特點。總之，此類框不但為難切削材料，而且焊縫多，焊接變形及焊縫收縮量復雜，尺寸大，結構復雜、精度要求高，切除率超過90%，這些特點決定了此類框必須用大型五坐標數控機床加工，數控加工難度和強度均很大。

　　焊前分段數控加工工藝。焊前分段加工的目的主要是為了保證焊接工序的需要，加工出焊接面、焊接基準，并為焊接變形留有足夠的余量。焊前分段加工的工藝直接影響焊接工藝，影響到焊后整框的變形及加工余量，焊前數控加工工藝需要關注以下方面：

　　（1）所有焊縫設計為直線，且焊縫兩端各往外延長一些，這樣可以使焊縫的頭端和末端的引弧位置處于零件以外。

　　（2）焊前加工外形、槽底面和側面都留足夠余量，用來抵消焊后整框的翹曲變形。

　　（3）焊前焊口面注意留合適的余量，用來抵消焊縫的收縮。

　　（4）焊口面的垂直度和表面粗糙度精度要高，保證焊接時對接縫隙要足夠小。

　　（5）為提高切削加工效率，這一階段以大規格尺寸刀具為主，采用機夾式帶涂層可轉位刀具，以大切深、寬切削、快進給，實現高效切削。經實踐證明，上述的焊前加工方案設計總體是成功的，能夠滿足整體框的焊接和加工要求。

　　焊后整框的數控加工工藝

　　鈦合金的切削加工瓶頸就是加工效率低，僅為45 號鋼的20%~40%。整體框的數控加工工藝主要考慮切削效率、零件尺寸精度控制、平面度控制和曲面形狀控制。焊后整框工藝規程設計需要采取以下工藝措施：（1）焊接式整體框數控加工之前要對零件焊后變形進行測量，根據測量數據確定加工坐標系的原點。

　　（2）由于焊接變形和各框段間有錯位, 所以要安排定位基準孔與基準面的修復加工。

　　（3）加工前銑掉焊接引弧塊，以保證外形加工余量的均勻分布。

　　（4）此類加工屬重型切削，必須選擇主軸、大扭矩和足夠功率的機床。

　　（5）槽腔的側面和底面要分別加工。

　　（6）先加工筋頂面，先三軸后五軸，先面后孔，這樣可以減少崩刃、讓刀，降低孔加工難度。

　　（7）大型整體框應合并工序，減少翻面。

　　（8）外形精加工采用焊接式長刃立銑刀，采用小切寬，大切深，一次加工完成，表面粗糙度小。

　　（9）壓板數量要足夠多，保證裝夾系統和工藝系統的剛度。

　　（10）選擇可以提高刀具表面硬度、耐高溫、抗磨損、高強度、減小摩擦系數、提高溫度和化學穩定性的涂層。加工過程中應嚴格監控刀具的磨損與破損，及時更換磨損的刀具。

　　（11）應保持切削液的充分、連續供給。

　　（12）粗加工側面時，有硬的氧化皮，應采用逆銑，其余處則采用順銑方式較好。

　　（13）嚴格執行工藝規程中規定的每個程序的切削參數，不能盲目追求加工效率而提高切削速度，確保零件表面不被燒傷。

　　鈦合金框缺陷的修復

　　1. 微小缺陷的局部修復

　　鈦合金接頭上的微小缺陷( 如疏松) 的修復是非常輕易的。采用鉆孔或打磨的方法將受影響的區域清理干凈，然后進行填補。需要留意的是一定要確保焊補金屬已經完全填充了修補區。

　　2. 線性顯示的修復

　　假如X 光底片顯示疏松已經呈線性顯示，則可以采用表面重熔的辦法進行修復。該表面重熔時所采用的能量應當比先前焊接時所采用的能量要大，以確保將潛伏的疏松均熔化透。假如該方法不奏效，或者該缺陷本身就非常嚴重，則只好將整個焊接區清理干凈，然后重新焊接。這一缺陷的修補費力而且會增加本錢，在操縱時一定要留意保證質量。

　　3. 變形

　　由于焊接時局部熱輸進較大，而且鈦合金導熱性差，從而在焊接處四周產生非線性應力。開始時熔池由于金屬被加熱而形成，從而在熔池四周產生應力集中。然而，由于金屬的基體大，而熔池和熱影響區相對區域要小，從而應力在接頭和熱影響區四周累積。假如由于熱膨脹產生的力超過了基體金屬的壓應力，則局部塑性變形就導致結構的永久變形。變形的類型和程度主要受材料的性質、受約束的程度、接頭的設計、添料方式和焊接過程所影響。

　　4. 基體材料性質

　　影響變形的基體材料性質主要有熱膨脹系數(系數越大，變形越輕易) 、單位體積的熱容( 熱容越小越輕易變形) 等。由于變形是張應力和材料壓受力相互作用的結果，因此熱膨脹系數對變形程度具有至關重要的影響。簡單的計算和實際操縱發現鈦合金變形的程度位于鋼和不銹鋼之間( 即變形程度稍高于鋼而稍低于奧氏體不銹鋼) 。

　　5. 抑制夾具

　　假如零件在焊接時不進行夾持，則它的變形會導致應力得到開釋。因此各種用來防止移動和變形的夾持方法在焊接時得到應用。但需要指出的是，夾持越緊，則在材料中產生的應力越大。所以為了減少變形，首先要使用剛性夾具并在夾具上進行冷卻，從而限制變形；焊接工藝上要采取對稱性的焊接操縱和公道的焊接順序，由于使用了剛性夾具固然使變形得到抑制，但夾具往掉后還會產生新的變形；焊接夾具的壓力一定要均勻，否則也會產生變形。