Изследването на технологията за струговане на тънки валове от Ni-Si сплав

1. Въведение

Високотемпературните сплави се наричат ​​още термоустойчиви сплави или сплави с топлинна якост. Това е сложна многокомпонентна сплав на базата на желязо, никел, кобалт, титан и др. Освен това той може да работи дълго време при определен стрес и има отлична термична якост, термична стабилност и топлинна умора.

Въпреки това, високотемпературните сплави са типични трудни за рязане материали, с твърдост по-висока от 250HBS, якост σb> 0.98 GPa, удължение δ> 30%, стойност на удара ak> 9.8 × 105 J/m2, топлопроводимост k <41.9 W/ (m2 ℃), Високотемпературната устойчивост директно увеличава трудността при обработката. Под комбинираното действие на голяма сила на рязане и висока температура по време на обработката инструментът генерира фрагменти или деформация и след това се счупва; в допълнение, този вид сплав бързо ще предизвика явление на втвърдяване на работата и детайлът ще бъде произведен по време на обработката. Втвърдената повърхност на инструмента ще накара режещия ръб на инструмента да създаде пролуки в дълбочината на рязане и ще причини нежелано напрежение върху детайла и ще разруши геометричната точност на обработваните части.

2. Анализ на текущата ситуация

Чуждестранни учени са направили много изследвания върху рязането на свръхсплави. През 1939 г. британската компания Mond Nickel Company (Международната компания за никел) първоначално разработи сплав на базата на никел Nimonic 75, а след това Nimonic 80 успешно се използва в материала на острието на турбореактивните двигатели, образувайки серията от сплави на базата на никел Nimonic. В началото на 1940 г. САЩ разработиха сплав на никелова основа Hastelloy B за използване в реактивен двигател Bellp-59 на GE. През 1950 г. American PW Company, GE Company и Special Metal Company разработиха съответно сплави Waspalloy, M-252 и Udmit 500 и на тази основа формираха Inconel, Mar-M и Udmit, които се използват широко в лопатките на турбините. . От 1940 г. до средата на 1950 г. съставът на сплавта се коригира. 1950: Появата на технология за вакуумно топене даде възможност за разработването на голям брой високоефективни леещи суперсплави като Mar-M200 и In 100. След 1960 г., развитието на нови процеси като насочено втвърдяване, монокристални сплави, прахова металургия, механично легиране и изотермична керамична филтрация коване са се превърнали в основната движеща сила за развитието на свръхсплави. По същия начин местните учени също са направили много изследвания. От 1956 г. до 1957 г. сплавите GH3030, GH4033, GH34 и K412 бяха успешно изпробвани за двигатели WP-5; през 1960 г. GH4037, GH3039, GH3044, GH4049, GH3128, K417 и други сплави се произвеждат последователно пробно. Успешно разработен; също последователно разработи партида суперсплави за различни ракетни двигатели; в същото време суперсплавите започват да се популяризират и прилагат в сектори на гражданската промишленост, като дизелови турбокомпресори, наземни газови турбини и др., и една след друга се разработват партида от високотемпературни сплави. Суперсплави, устойчиви на износване и корозия; през 1970 г. започнаха да се оформят пробното производство и изследванията на свръхсплави. Чрез имитирането, усвояването и развитието на съветските свръхсплави като основна сплав и качеството на нейния процес, тя е достигнала или надхвърлила съветското стандартно и реално ниво. Всички материали, необходими за двигателя, са базирани в Китай.

В момента компанията конектори и релетата нямат корпуси от високотемпературни сплави. Суджоу Хуатан доставя Halliburton и често обработва високотемпературни сплави. Продуктовият отдел на Guiyang отговаря за параметрите на рязане, инструментални материали и ъгли, охлаждане и смазване и материали по време на обработката на високотемпературни сплави. Систематичните изследвания на производителността са недостатъчни и са необходими спешни системни изследвания на обработката на високотемпературни сплави, за да се положат основите за масовото производство на високопроизводителни конектори в бъдеще. Следователно има спешна необходимост от провеждане на изследвания на технологията за обработка на високотемпературни сплави, за да се отговори на действителните производствени нужди на цеха.

3. Анализ на структурата на частите

Частите на тялото на иглата на тънката вал изискват висока механична якост и силна устойчивост на пълзене при висока температура. Общата дължина на тялото на иглата е 32 мм, а диаметрите съответно φ1.2 мм, φ1.5 мм и φ1.58 мм, които принадлежат на тънките вал части. , Лесно се деформира по време на обработката и деформацията трябва да бъде контролирана, за да отговори на производствените изисквания.

4. Избор на инструмент

Тъй като обработката на никел-силициевата сплав изисква висока твърдост, плътна текстура, добър ефект на топлопреминаване и силна високотемпературна активност, особено при 600 ℃, тя ще образува твърд разтвор с кислород и азот. При обработката на никел-силициева сплав повърхностната твърдост ще се увеличи значително. Има силен абразивен ефект. Поради износоустойчивостта и високотемпературната устойчивост на покритите инструменти, покривните инструменти трябва да се използват възможно най-много при обработката на такива високотемпературни части от сплав.

Инструментите с циментиран карбид с покритие са почти подходящи за рязане на различни трудни за обработка материали, но характеристиките на покритието (единично покритие и композитно покритие) са много различни. Следователно, подходящи покрития трябва да бъдат избрани според различните обекти на обработка Материал на инструмента. Циментиран карбид с покритие с диамант и циментиран карбид с покритие DLC (Diamond Like Carbon) допълнително разширяват обхвата на приложение на инструменти с покритие и сляпо избират остриета от нови материали от реалните нужди от обработка, което също може да увеличи разходите за обработка и да използва нови материали При поставяне на острието , ако скоростта на рязане и скоростта на подаване са неправилни, това също ще повлияе на качеството на детайла и експлоатационния живот на инструмента. Следователно, при избора на режещи вложки за трудно обработваеми материали е необходимо правилно да се оцени икономичността на обработката и да се обмисли цялостно целия процес на обработка.

Въз основа на анализа на избора на инструменти, тази статия избира специални вложки за обработка на никелова сплав Kyocera и специални вложки от никелова сплав Sandvik за експерименти по обработка. Работата на режещите инструменти е показана в таблица 1.

5. Анализ на режещата течност

Режещата течност може да бъде режеща течност на водна основа, която има бърз топлопренос и добра течливост. Не е възможно да се използва течност за рязане, съдържаща хлор. Не може да се смесва с алуминий, цинк и неговите сплави, мед и калай по време на обработката. Ако режещият флуид съдържа хлор, той ще се разложи и ще освободи водород при високи температури по време на процеса на рязане, което ще причини епидермално чупливост след абсорбиране от никел, а също така може да причини високотемпературно корозионно напукване на никелови сплави.

Работната режеща течност използва предимно марката Flowserve, моделът ECOCOOL EM5 е млечно бяла водоразтворима режеща течност, а химичният й състав е показан в таблица 2. От таблица 2 може да се види, че тази режеща течност е на водна основа, основният компонент е минерално масло, не съдържа хлор и отговаря на изискванията за обработка на никелови сплави. Тази режеща течност може да отговори на изискванията на никела обработка на сплав.

6. Софтуерно програмиране на Gibbscam

GibbsCAM е CAM софтуер за обработка на части с ЧПУ, особено решения за CAM обработка в областта на струговане и фрезоване. В допълнение към струговане и фрезоване, той също поддържа 2-осно до 5-осно фрезоване, струговане, свързано фрезоване, многозадачна обработка и рязане на тел. Най -голямата му характеристика е краткият му интерфейс, лесен за усвояване и използване, а режимът на работа е много в съответствие с навиците ни в занаятите. Навлезе на китайския пазар през юни 2008 г. Нашата компания закупи софтуера през юли 2009 г. Той се използва главно в цифровото струговане на компанията, цифрово фрезоване, струговане на фрезови композитни и пет-осни обработващи центрове. Този тип оборудване има струговане, фрезоване и пробиване. , Скучане, разтягане (слотове) и други функции, с оси X, Y, Z, C, E и A. Софтуерът CAM може да се използва за всяка многоосна връзка за реализиране на обработката на различни сложни части. С разнообразяването и сложността на новите части е наложително да се използва софтуер за програмиране за NC програмиране. Пътят на инструмента на тънката част на вала е показан на фигура 4.

7. Анализ за проверка на обработка на обръщане

Тъй като автоматичното рязане на рязане принадлежи към завъртане с едно рязане, силата на рязане е голяма, което води до лесно деформиране на частите и лошо качество на повърхността. Необходимо е да се провери всяка част, да се промени промяната във времето и да се променят параметрите на програмата и компенсацията на инструмента. В същото време, тъй като оборудването за обработка е автоматична машина за надлъжно рязане, оборудването не разделя грубата и фината обработка и цялата точност на размерите се обработва в един проход, така че се поставят по -високи изисквания към производителността на инструмента.

При рязане на сплав никел-хром-никел-силиций температурата на рязане е висока, издръжливостта на инструмента е ниска, а скоростта на рязане има най-голямо влияние върху температурата на рязане. Като цяло инструментът от циментиран карбид се поддържа на 650 ℃ ～ 750 ℃. Чрез няколко експеримента за завъртане се получават следните параметри на рязане:

1) Скорост на рязане vc

Скоростта на рязане оказва най -голямо влияние върху издръжливостта на инструмента. Най -добре е скоростта на рязане да се настрои при условие на минимално износване на инструмента. Може да се настройва според твърдостта и дълбочината на рязане на различни режещи материали. Опитайте се да изберете по -ниска скорост на рязане за обработка на никелови сплави. Като цяло грубото фрезоване е 20-50m/min, а финото фрезоване е 40-70m/min;

2) Количество фураж f

Скоростта на подаване има малък ефект върху издръжливостта на инструмента. В случай, че се гарантира повърхностната грапавост на обработваната машина, може да се избере по -голяма скорост на подаване. Обикновено може да се избере 0.003 ～ 0.006 mm/r и скоростта на подаване не може да бъде твърде голяма. Твърде много ще накара инструмента да се износва по -бързо, ще увеличи силата на рязане и ще причини деформация на частите. Следователно, като цяло тя не трябва да бъде по -голяма от 0.006 mm/r;

3) Дълбочина на рязане ap

Дълбочината на рязане има най -малък ефект върху издръжливостта на инструмента. Като цяло първо може да се използва по -голяма дълбочина на рязане, което може да предотврати нарязването на върха на инструмента в втвърдения слой, а също и да увеличи работната дължина на ръба на инструмента, което е от полза за разсейването на топлината. Допустим размер, дълбочината на рязане е равна на заготовката минус размера на детайла и не може да се регулира ръчно.

Чрез използването на специални остриета за обработка на никелова сплав на Kyocera и специални остриета на никелова сплав Sandvik за проверка на обработката, резултатите от обработката с детайл cnc са показани на фигури 5 и 6. Повърхностният ефект на частите е добър и инструментът няма очевидно износване; грапавостта на частите, обработвани от ножовете Sandvik, е голяма, което не може да отговори на изискванията на чертежите. Следователно остриетата Kyocera се използват за външни кръгли остриета. Ако трябва да се фиксира марка, се предпочитат остриетата на Kyocera.

8. Обобщение

Стремейки се към проблема, че контактите от никел-хром-никел-силициева сплав нямат възможност за обработка, тази статия изхожда от аспектите на инструментите и параметрите на процеса, провежда много тестови процеси, намира инструмент, подходящ за никел-хром- обработка на никел-силициева сплав, оптимизира параметрите на обработка и решава проблема. За да се реши проблемът с обработката на никел-хром-никел-силициева сплав, работилницата е успяла да обработи материала, тъй като не е в състояние да го обработи. За първи път той има способността да обработва материали от никел-хром-никел-силициева сплав, което значително подобрява качеството на обработка и ефективността на обработката с cnc на части. Серийното производство на контакти от сплав положи основите.

Линк към тази статия: Изследването на технологията за струговане на тънки валове от Ni-Si сплав

Декларация за повторно отпечатване: Ако няма специални инструкции, всички статии на този сайт са оригинални. Моля, посочете източника за препечатване: https: //www.cncmachiningptj.com/，благодаря！

PTJ CNC магазинът произвежда части с отлични механични свойства, точност и повторяемост от метал и пластмаса. Предлага се 5-осно CNC фрезоване.Обработка на високотемпературна сплав обхват вкл обработка на инконел,монелна обработка,Машинна обработка на Geek Ascology,Шаран 49 механична обработка,Хастелоидна обработка,Nitronic-60 обработка,Обработка на Hymu 80,Обработка на инструментална стоманаи др.,. Идеален за космически приложения.CNC машинна обработка произвежда части с отлични механични свойства, точност и повторяемост от метал и пластмаса. Налични са 3-осни и 5-осни CNC фрезования. Ние ще разработим стратегия с вас, за да предоставим най-рентабилните услуги, които да ви помогнат да постигнете целта си, добре дошли да се свържете с нас ( sales@pintejin.com ) директно за вашия нов проект.