為了研究激光切割和機械加工兩種方法在鈑金件切邊中對工件的影響，采用激光切割和機械加工兩種方法制作拉伸試件．并利用CMT6000微機控制電子萬能試驗機在常溫條件下完成了拉伸試驗。通過對試驗結果的分析整理完成了兩種方法的對比，結果表明：激光切割試件和機械加工試件得到的兩組拉伸曲線在頸縮后有明顯區別，激光切割的試件在拉伸過程中沒有明顯頸縮，且延伸率明顯小于機械加工試件的延伸率。
鈦合金是一種輕質、比強度高、耐腐蝕、耐熱、無磁、中溫和焊接性能及韌性好的結構材料，由于其良好的綜合性能而被廣泛應用于航空領域，多用于制造航空發動機中的重要零部件和飛機結構件。
鈦合金零件在成形后需要經過切邊工序。隨著飛機性能要求的提高，對鈦合金蒙皮件的輪廓精度要求更高，激光切邊和數控銑方法切邊在精度上均能滿足要求。但切割方法是否對材料的使用性能產生不利的影響需要進一步研究，雖然在激光切割熱影響方面有些研究，但激光切割試件單拉試驗未見報道。本文通過單向拉伸試驗研究激光切割和數控加工方法對鈦合金蒙皮零件的影響。
1 試驗條件和方法
試驗中選用材料為國產lm×2m×1.5mm熱軋態TC1鈦合金板材。拉伸試件是沿板材的軋制方向分別用數控加工方法和激光切割方法截取。試件規格尺寸按GB／T13954制備，如圖1所示。所用設備為CMT6000微機控制電子萬能試驗機。試驗在室溫下完成。激光切割試驗件5件。數控加工切割試驗件5件，共10件。單拉對比試驗主要研究不同的切割方法得到的拉伸試件對試驗結果的影響。
試驗條件：
溫度：20℃；
濕度：20％；
標距：45mm；
速度：5mm／min．
2 試驗結果及分析
通過對拉伸試驗數據進行對比整理得到激光切割方法與機械加工方法試件的拉伸試件試驗數據，見下表；將拉伸曲線進行對比得到工程應力-工程應變曲線對比圖(見圖2)和真實應力一真實應變曲線對比圖(見圖3)。圖4-圖7給出了激光切割試件和機械加工試件單拉試驗得到的材料性能參數的對比。
圖1 拉伸試件
拉伸試驗數據對比表
圖2 工程應力-應變曲線對比
由圖2和圖3可以看出，兩種方法得到的拉伸曲線均達到了材料的最大載荷點，激光切割的試件和機械加工試件在拉伸試驗中頸縮前區別很小，激光切割的試件拉伸曲線與機械加工的試件拉伸曲線對比略有下移。但在頸縮后兩組曲線有明顯區別，對于激光切割的試件拉伸過程中沒有明顯頸縮，在出現頸縮后馬上斷裂，從現象上看類似于脆性材料，實際上該現象是激光切割試件輪廓上的熱影響區造成的，在切割表面粗糙度高并有微裂紋存在，因此造成了單拉試驗中載荷達到最大值后裂紋快速擴展斷裂。
圖3 真實應力-應變曲線對比
通過對激光切割得到的試件和機械加工得到的試件進行單拉對比試驗，對試驗結果進行分析總結得到以下結論：
(1) 激光切割試件和機械加工試件得到的拉伸曲線在頸縮后兩組曲線有明顯區別，激光切割的試件在拉伸過程中沒有明顯頸縮，是由于在出現頸縮后馬上斷裂的緣故。
(2)在拉伸試驗中機械加工試件對應的最大載荷、屈服強度、拉伸強度均高于激光切割的試件對應的最大載荷、屈服強度、拉伸強度，但差別較小，而延伸率差別較大。
(3)在將激光切割方法應用于實際生產時，有必要進一步進行疲勞試驗，以確定該方法是否滿足要求。
