A Ni-Si ötvözet karcsú tengely esztergálási technológia kutatása

1. Bevezetés

A magas hőmérsékletű ötvözeteket hőálló ötvözeteknek vagy hőszilárdságú ötvözeteknek is nevezik. Ez egy összetett, többkomponensű ötvözet vas, nikkel, kobalt, titán stb. alapú, és magas hőmérsékletű oxidációs környezetben és 600-1000 ℃ gázkorróziós körülmények között is működhet. Ezen túlmenően bizonyos igénybevétel mellett hosszú ideig tud működni, kiváló hőszilárdsággal, hőstabilitási és hőfáradási teljesítménnyel rendelkezik.

A magas hőmérsékletű ötvözetek azonban tipikus nehezen vágható anyagok, keménységük nagyobb, mint 250HBS, szilárdság σb>0.98GPa, nyúlás δ>30%, ütési érték ak>9.8×105J/m2, hővezető képesség k<41.9W/ (m2℃), A magas hőmérséklet-állóság közvetlenül növeli a feldolgozás nehézségét. A feldolgozás során a nagy vágóerő és a magas hőmérséklet együttes hatására a szerszám töredékeket vagy deformációt hoz létre, majd eltörik; ezen túlmenően az ilyen típusú ötvözetek gyorsan keményedési jelenséget idéznek elő, és a munkadarab a feldolgozás során keletkezik. A szerszám edzett felülete miatt a szerszám vágóéle réseket hoz létre a vágási mélységben, és nemkívánatos feszültséget okoz a munkadarabon, és tönkreteszi a megmunkált alkatrészek geometriai pontosságát.

2. Jelenlegi helyzet elemzése

Külföldi tudósok sok kutatást végeztek a szuperötvözetek forgácsolásával kapcsolatban. 1939-ben a brit Mond Nickel Company (International Nickel Company) először fejlesztette ki a nikkel alapú Nimonic 75 ötvözetet, majd a Nimonic 80-at sikeresen alkalmazták turbóhajtóművek lapátanyagában, megalkotva a Nimonic nikkel alapú ötvözetsorozatot. 1940 elején az Egyesült Államok kifejlesztette a Hastelloy B nikkel alapú ötvözetet a GE Bellp-59 sugárhajtóművéhez. 1950-ben az American PW Company, a GE Company és a Special Metal Company kifejlesztette a Waspalloy, M-252 és Udmit 500 ötvözeteket, és ezen az alapon Inconel, Mar-M és Udmit minőségeket alakított ki, amelyeket széles körben használnak a turbinák lapátjaiban. . 1940-től 1950 közepéig az ötvözet összetételét módosították. 1950: A vákuumolvasztási technológia megjelenése lehetővé tette számos nagy teljesítményű öntési szuperötvözetek kifejlesztését, mint például a Mar-M200 és az In 100. 1960 után új eljárások kifejlesztése, mint például az irányított szilárdítás, az egykristály ötvözetek, porkohászat, mechanikus ötvözet és kerámia szűrés izoterm kovácsolás a szuperötvözetek fejlesztésének fő hajtóerejévé váltak. Hasonlóképpen a hazai tudósok is sok kutatást végeztek. 1956 és 1957 között a GH3030, GH4033, GH34 és K412 ötvözeteket sikeresen próbagyártással végezték WP-5 motorokhoz; 1960-ban a GH4037, GH3039, GH3044, GH4049, GH3128, K417 és más ötvözeteket egymás után próbagyártásba kezdték. Sikeresen kifejlesztett; sorozatosan kifejlesztett egy adag szuperötvözetet is különféle rakétahajtóművekhez; ezzel párhuzamosan a szuperötvözetek népszerűsítése és alkalmazása a polgári iparban elkezdődött, mint például a dízel turbófeltöltők, földgázturbinák stb., és sorra fejlesztették ki a magas hőmérsékletnek ellenálló ötvözetek sorozatát. Kopás- és korrózióálló szuperötvözetek; 1970-ben kezdett kialakulni a szuperötvözetek próbagyártása és kutatása. A szovjet szuperötvözetek, mint fő ötvözet utánzása, emésztése és fejlesztése, valamint annak feldolgozási minősége elérte vagy meghaladta a szovjet szabvány és tényleges szintet. A motorhoz szükséges összes anyag Kínában található.

Jelenleg a cégé csatlakozók és a relék nem rendelkeznek magas hőmérsékletű ötvözet héjjal. A Suzhou Huatan szállítja a Halliburtont, és gyakran dolgoz fel magas hőmérsékletű ötvözeteket. A Guiyang termékosztály felelős a vágási paraméterekért, a szerszámok anyagaiért és szögeiért, a hűtésért és a kenésért, valamint a magas hőmérsékletű ötvözetek feldolgozása során használt anyagokért. A teljesítmény szisztematikus kutatása nem elegendő, és sürgősen szükség van a magas hőmérsékletű ötvözetfeldolgozás szisztematikus kutatására a nagy teljesítményű termékek tömeggyártásának megalapozásához. csatlakozók a jövőben. Ezért sürgősen szükség van a magas hőmérsékletű ötvözetfeldolgozási technológia kutatására a műhely tényleges termelési igényeinek kielégítése érdekében.

3. Alkatrészszerkezet-elemzés

A tű testrészei a karcsú tengely nagy mechanikai szilárdságot és erős kúszásállóságot igényelnek magas hőmérsékleten. A tűtest teljes hossza 32 mm, az átmérők rendre φ1.2mm, φ1.5mm és φ1.58mm, amelyek a karcsúhoz tartoznak tengely alkatrészek. , A feldolgozás során könnyen deformálható, és a deformációt ellenőrizni kell, hogy megfeleljen a gyártási követelményeknek.

4. Szerszám kiválasztása

Mivel a nikkel-szilícium ötvözet feldolgozása nagy keménységet, szoros textúrát, jó hőátadó hatást és erős magas hőmérsékleti aktivitást igényel, különösen 600 ℃-on, szilárd oldatot képez oxigénnel és nitrogénnel. A nikkel-szilícium ötvözet feldolgozásakor a felületi keménység jelentősen megnő. Erős koptató hatású. A bevonatos szerszámok kopásállósága és magas hőmérséklet-állósága miatt az ilyen magas hőmérsékletű ötvözet alkatrészek megmunkálásakor a lehető legtöbb bevonószerszámot kell használni.

A bevonatos cementezett keményfém szerszámok szinte alkalmasak különféle nehezen megmunkálható anyagok vágására, de a bevonat (egyrétegű bevonat és kompozit bevonat) teljesítménye nagyon eltérő. Ezért a megfelelő bevonatokat a különböző feldolgozási objektumok szerint kell kiválasztani. A gyémánt bevonatú cementált keményfém és a DLC (Diamond Like Carbon) bevonatú cementezett keményfém tovább bővíti a bevonatos szerszámok alkalmazási körét, és vakon választanak új anyagú pengéket a tényleges feldolgozási igények alapján, ami szintén növelheti a feldolgozási költségeket és új anyagokat használhat a penge behelyezésekor , ha a vágási sebesség és az előtolás nem megfelelő, az befolyásolja a munkadarab minőségét és a szerszám élettartamát is. Ezért a nehezen megmunkálható anyagok vágólapkáinak kiválasztásakor helyesen kell értékelni a feldolgozás gazdaságosságát, és átfogóan figyelembe kell venni a teljes feldolgozási folyamatot.

Ez a cikk a szerszámválasztás elemzése alapján a Kyocera speciális nikkelötvözetből készült megmunkáló lapkákat és a Sandvik speciális nikkelötvözetből készült betéteket válogatja ki a feldolgozási kísérletekhez. A vágószerszámok teljesítményét az 1. táblázat mutatja.

5. Vágófolyadék elemzése

A vágófolyadék lehet vízbázisú vágófolyadék, amely gyors hőátadással és jó folyékonysággal rendelkezik. Klórtartalmú vágófolyadék használata nem lehetséges. A feldolgozás során nem keverhető alumíniummal, cinkkel és ötvözeteivel, rézzel és ónnal. Ha a vágófolyadék tartalmaz, a vágás során a klór lebomlik, és magas hőmérsékleten hidrogént bocsát ki, ami a nikkel általi felszívódás után az epidermisz ridegségét okozza, és a nikkelötvözetek magas hőmérsékletű feszültségkorróziós repedését is okozhatja.

A műhelyvágó folyadék főként Flowserve márkát használ, az ECOCOOL EM5 modell tejfehér, vízben oldódó vágófolyadék, kémiai összetételét a 2. táblázat mutatja. A 2. táblázatból látható, hogy ez a vágófolyadék vízbázisú, a fő komponens ásványolaj, nem tartalmaz klórt, és megfelel a nikkelötvözetek megmunkálási követelményeinek. Ez a vágófolyadék megfelel a nikkel követelményeinek ötvözet megmunkálása.

6. Gibbscam szoftver programozás

A GibbsCAM egy CAM-szoftver alkatrész-cnc-megmunkáláshoz, különösen az esztergálás és marás területén a CAM-feldolgozó megoldásokhoz. Az esztergálás és marás mellett támogatja a 2-5 tengelyes marást, esztergálást, összekapcsolt marást, többfeladatos megmunkálást és huzalvágást is. Legnagyobb jellemzője a tömör felület, könnyen megtanulható és használható, a működési mód pedig nagyon összhangban van kézműves szokásainkkal. 2008 júniusában lépett be a kínai piacra. Cégünk 2009 júliusában vásárolta meg a szoftvert. Főleg a cég digitális eszterga, digitális maró, esztergáló-maró kompozit és öttengelyes megmunkáló központjaiban használják. Az ilyen típusú berendezések esztergálással, marással és fúrással rendelkeznek. , Fúrás, lyukasztás és egyéb funkciók, X, Y, Z, C, E és A tengellyel. A CAM-szoftver bármilyen többtengelyes összekapcsoláshoz használható különféle összetett alkatrészek feldolgozásának megvalósításához. Az új alkatrészek változatossága és összetettsége miatt elengedhetetlen a programozó szoftver használata az NC programozáshoz. A karcsú tengelyrész szerszámpályája a 4. ábrán látható.

7. Esztergafeldolgozás ellenőrzési elemzése

Mivel a hasító automata esztergálás a helyben történő egyvágásos esztergáláshoz tartozik, a forgácsolóerő nagy, ami miatt az alkatrészek könnyen deformálódnak és a felület minősége rossz. Minden alkatrészt ellenőrizni kell, módosítani kell az időbeli eltéréseket, módosítani kell a programparamétereket és a szerszámkorrekciót. Ugyanakkor, mivel a megmunkáló berendezés egy hosszvágó automata autó, a berendezés nem osztja szét a durva és finom megmunkálást, és minden méretpontosságot egy menetben dolgoznak fel, így magasabb követelményeket támasztanak a szerszám teljesítményével szemben.

Nikkel-króm-nikkel-szilícium ötvözet vágásakor a vágási hőmérséklet magas, a szerszám tartóssága alacsony, és a vágási sebesség a legnagyobb hatással a vágási hőmérsékletre. Általában a cementezett keményfém szerszámot 650 ℃ - 750 ℃ ​​hőmérsékleten tartják. Számos esztergálási kísérlet során a következő forgácsolási paramétereket kapjuk:

1) Vágási sebesség vc

A vágási sebesség a legnagyobb hatással a szerszám tartósságára. A legjobb a vágási sebességet a szerszám minimális kopása mellett beállítani. Különböző vágási anyagok keménysége és vágási mélysége szerint állítható be. A nikkelötvözetek feldolgozásához próbáljon alacsonyabb vágási sebességet választani. Általában a durva marás 20-50 m/perc, a finommarás pedig 40-70 m/perc;

2) Takarmánymennyiség f

Az előtolási sebesség csekély hatással van a szerszám tartósságára. A megmunkált felületi érdesség biztosítása esetén nagyobb előtolás választható. Általában 0.003–0.006 mm/r választható, és az előtolás nem lehet túl nagy. Túl sok a szerszám gyorsabban kopik, növeli a vágóerőt, és deformációt okoz az alkatrészeken. Ezért általában nem lehet nagyobb, mint 0.006 mm/r;

3) Vágásmélység ap

A vágási mélység a legkevésbé befolyásolja a szerszám tartósságát. Általában először nagyobb vágási mélységet lehet alkalmazni, ami megakadályozhatja, hogy a szerszám hegye belevágjon az edzett rétegbe, és növelheti a szerszám élének munkahosszát, ami előnyös a hőelvezetés szempontjából. Mérettűrés, a vágásmélység egyenlő a nyersdarab mínusz az alkatrész méretével, és nem állítható kézzel.

A Kyocera speciális nikkelötvözet-feldolgozó pengéi és a Sandvik speciális nikkelötvözet pengéi a feldolgozás ellenőrzésére az alkatrész cnc megmunkálási eredményeit az 5. és 6. ábrán mutatják be. Az alkatrészek felületi hatása jó, és a szerszámnak nincs nyilvánvaló kopása; a Sandvik pengével megmunkált alkatrészek érdessége nagy, ami nem felel meg a rajzok követelményeinek. Ezért a Kyocera pengéket külső kör alakú pengékhez használják. Ha egy márkát javítani kell, a Kyocera pengéket részesítik előnyben.

8. összefoglalás

A nikkel-króm-nikkel-szilícium ötvözet érintkezők megmunkálási képességének hiányára törekvő cikk a szerszámok és a folyamatparaméterek szempontjaiból indul ki, számos folyamattesztet végez, talál egy megfelelő eszközt a nikkel-króm- nikkel-szilícium ötvözet feldolgozás, optimalizálja a feldolgozási paramétereket, és megoldja a problémát. A nikkel-króm-nikkel-szilícium ötvözet feldolgozás problémájának megoldása érdekében a műhely az anyagot úgy tudta feldolgozni, hogy nem tudta feldolgozni. Első alkalommal képes nikkel-króm-nikkel-szilícium ötvözet anyagok feldolgozására, ami nagymértékben javítja az alkatrészek feldolgozási minőségét és CNC megmunkálási hatékonyságát. Az ötvözött érintkezők tételes gyártása fektette le az alapot.

Link a cikkhez ： A Ni-Si ötvözet karcsú tengely esztergálási technológia kutatása

Nyilatkozat újranyomtatása: Ha nincsenek speciális utasítások, akkor az oldalon található összes cikk eredeti. Kérjük, adja meg az újranyomtatás forrását: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

A PTJ CNC üzlet kiváló mechanikai tulajdonságokkal, pontossággal és ismételhetőséggel rendelkező alkatrészeket gyárt fémből és műanyagból. 5 tengelyes CNC marás áll rendelkezésre.Magas hőmérsékletű ötvözet megmunkálása tartomány felhőtlen inconel megmunkálás,monel megmunkálás,Geek Aszkológiai megmunkálás,Ponty 49 megmunkálás,Hastelloy megmunkálás,Nitronic-60 megmunkálás,Hymu 80 megmunkálás,Szerszámacél megmunkálás,stb.,. Ideális repülőgép-alkalmazásokhoz.CNC megmunkálás kiváló mechanikai tulajdonságokkal, pontossággal és ismételhetőséggel rendelkező alkatrészeket gyárt fémből és műanyagból. 3 tengelyes és 5 tengelyes CNC marás áll rendelkezésre. Önnel fogunk stratégiát kötni, hogy a lehető legköltséghatékonyabb szolgáltatásokat nyújthassuk a cél elérése érdekében. Üdvözöljük a Kapcsolatfelvétel ( sales@pintejin.com ) közvetlenül az új projektjéhez.