La investigació sobre la tecnologia de tornejat d’eix prim d’aliatge de Ni-Si

1. Introducció

Els aliatges d'alta temperatura també s'anomenen aliatges resistents a la calor o aliatges de resistència a la calor. Es tracta d'un aliatge complex multicomponent basat en ferro, níquel, cobalt, titani, etc., i pot funcionar en un ambient d'oxidació d'alta temperatura i condicions de corrosió de gas de 600 ~ 1000 ℃. A més, pot funcionar durant molt de temps sota cert estrès i té una excel·lent resistència tèrmica, estabilitat tèrmica i rendiment de fatiga tèrmica.

Tanmateix, els aliatges d'alta temperatura són materials típics difícils de tallar, amb una duresa superior a 250HBS, força σb>0.98GPa, allargament δ>30%, valor d'impacte ak>9.8 × 105J/m2, conductivitat tèrmica k<41.9W/ (m2 ℃), la resistència a alta temperatura augmenta directament la dificultat de processament. Sota l'acció combinada de gran força de tall i alta temperatura durant el processament, l'eina genera fragments o deformacions i després es trenca; a més, aquest tipus d'aliatge produirà ràpidament un fenomen d'enduriment i la peça es produirà durant el processament. La superfície endurida de l'eina farà que el tall de l'eina produeixi buits en la profunditat de tall, provoqui una tensió no desitjada a la peça i destrueixi la precisió geomètrica de les peces mecanitzades.

2. Anàlisi de la situació actual

Els estudiosos estrangers han fet moltes investigacions sobre el tall de superaliatges. El 1939, la British Mond Nickel Company (International Nickel Company) va desenvolupar per primera vegada l'aliatge a base de níquel Nimonic 75, i després el Nimonic 80 es va utilitzar amb èxit en el material de les pales dels motors turborreactors, formant la sèrie d'aliatges a base de níquel Nimonic. A principis de 1940, els Estats Units van desenvolupar un aliatge basat en níquel Hastelloy B per utilitzar-lo en el motor a reacció Bellp-59 de GE. El 1950, American PW Company, GE Company i Special Metal Company van desenvolupar aliatges Waspalloy, M-252 i Udmit 500, respectivament, i van formar els graus Inconel, Mar-M i Udmit sobre aquesta base, que s'utilitzen àmpliament a les pales de la turbina. . Des de 1940 fins a mitjans de 1950, es va ajustar la composició de l'aliatge. 1950: L'aparició de la tecnologia de fusió al buit va permetre el desenvolupament d'un gran nombre de superaliatges de fosa d'alt rendiment com Mar-M200 i In 100. Després de 1960, el desenvolupament de nous processos com la solidificació direccional, aliatges monocristalls, metal·lúrgia de la pols, aliatge mecànic i filtració ceràmica isotèrmica forjat s'han convertit en el principal motor del desenvolupament de superaliatges. De la mateixa manera, els estudiosos nacionals també han fet moltes investigacions. De 1956 a 1957, els aliatges GH3030, GH4033, GH34 i K412 es van produir amb èxit per a motors WP-5; el 1960, GH4037, GH3039, GH3044, GH4049, GH3128, K417 i altres aliatges es van produir successivament a prova. Desenvolupat amb èxit; també va desenvolupar successivament un lot de superaliatges per a diversos motors de coets; paral·lelament, es van començar a popularitzar i aplicar els superaliatges als sectors de la indústria civil, com ara turbocompressors dièsel, turbines de gas de terra, etc., i es van desenvolupar un rere l'altre un lot d'aliatges resistents a altes temperatures. Superaliatges resistents a l'abrasió i a la corrosió; l'any 1970, la producció d'assaig i la recerca de superaliatges han començat a prendre forma. Mitjançant la imitació, la digestió i el desenvolupament dels superaliatges soviètics com a aliatge principal i la seva qualitat de procés, ha assolit o superat l'estàndard soviètic i el nivell real. Tots els materials necessaris per al motor estan basats a la Xina.

Actualment, la de l'empresa connectors i els relés no tenen carcassa d'aliatge d'alta temperatura. Suzhou Huatan subministra Halliburton i sovint processa aliatges d'alta temperatura. La divisió de productes de Guiyang és responsable dels paràmetres de tall, materials i angles d'eines, refrigeració i lubricació i materials durant el processament d'aliatges d'alta temperatura. La investigació sistemàtica sobre el rendiment és insuficient, i la investigació sistemàtica sobre el processament d'aliatges a alta temperatura és necessària amb urgència per establir les bases per a la producció en massa d'alt rendiment. connectors en el futur. Per tant, hi ha una necessitat urgent de dur a terme investigacions sobre tecnologia de processament d'aliatges a alta temperatura per satisfer les necessitats reals de producció del taller.

3. Anàlisi de l'estructura de les peces

Les parts del cos de l'agulla de l'esvelt eix requereixen una gran resistència mecànica i una forta resistència a la fluència a alta temperatura. La longitud total del cos de l'agulla és de 32 mm i els diàmetres són respectivament φ1.2 mm, φ1.5 mm i φ1.58 mm, que pertanyen a l'esvelt. eix parts. , És fàcil de deformar durant el processament i la deformació s'ha de controlar per satisfer els requisits de producció.

4. Selecció d'eines

Com que el processament de l'aliatge de níquel-silici requereix una gran duresa, una textura ajustada, un bon efecte de transferència de calor i una forta activitat a alta temperatura, especialment a 600 ℃, formarà una solució sòlida amb oxigen i nitrogen. Quan es processa l'aliatge de níquel-silici, la duresa de la superfície augmentarà significativament. Té un fort efecte d'abrasió. A causa de la resistència al desgast i la resistència a les altes temperatures de les eines recobertes, les eines de recobriment s'han d'utilitzar tant com sigui possible quan es processen aquestes peces d'aliatge d'alta temperatura.

Les eines de carbur cimentat recoberts són gairebé adequades per al tall de diversos materials difícils de mecanitzar, però el rendiment del recobriment (revestiment únic i recobriment compost) és molt diferent. Per tant, els recobriments adequats s'han de seleccionar segons diferents objectes de processament Material de l'eina. El carbur cimentat amb recobriment de diamant i el carbur cimentat amb recobriment DLC (Diamond Like Carbon) amplien encara més la gamma d'aplicacions d'eines recobertes i escolliu cegament fulles noves de material a partir de les necessitats reals de processament, que també poden augmentar els costos de processament i utilitzar nous materials en inserir la fulla. , si la velocitat de tall i la velocitat d'alimentació són incorrectes, també afectarà la qualitat de la peça i la vida útil de l'eina. Per tant, en seleccionar inserts de tall per a materials difícils de mecanitzar, cal avaluar correctament l'economia del processament i considerar de manera exhaustiva tot el procés de processament.

A partir de l'anàlisi de la selecció d'eines, aquest article selecciona insercions especials de processament d'aliatge de níquel Kyocera i insercions d'aliatge especial de níquel Sandvik per a experiments de processament. El rendiment de les eines de tall es mostra a la taula 1.

5. Anàlisi del fluid de tall

El fluid de tall pot ser fluid de tall a base d'aigua, que té una transferència de calor ràpida i una bona fluïdesa. No és possible utilitzar líquid de tall que conté clor. No es pot barrejar amb alumini, zinc i els seus aliatges, coure i estany durant el processament. Si el fluid de tall conté clor, es descompondrà i alliberarà hidrogen a altes temperatures durant el procés de tall, cosa que provocarà fragilitat epidèrmica després de ser absorbit pel níquel, i també pot provocar esquerdes per corrosió per estrès a alta temperatura dels aliatges de níquel.

El fluid de tall del taller utilitza principalment la marca Flowserve, el model ECOCOOL EM5 és un fluid de tall soluble en aigua de color blanc lletós, ​​i la seva composició química es mostra a la Taula 2. A la Taula 2 es pot veure que aquest fluid de tall és a base d'aigua, el component principal és l'oli mineral, no conté clor i compleix els requisits de mecanitzat d'aliatges de níquel. Aquest fluid de tall pot satisfer els requisits del níquel mecanitzat d'aliatges.

6.Programació de programari Gibbscam

GibbsCAM és un programari CAM per al mecanitzat CNC de peces, especialment solucions de processament CAM en el camp del tornejat i el fresat. A més del tornejat i el fresat, també admet el fresat de 2 a 5 eixos, el tornejat, el mecanitzat multitasca de fresat enllaçat i el tall de filferro. La seva característica més important és la seva interfície concisa, fàcil d'aprendre i utilitzar, i el mode de funcionament és molt coherent amb els nostres hàbits artesanals. Va entrar al mercat xinès el juny de 2008. La nostra empresa va comprar el programari el juliol de 2009. S'utilitza principalment en els centres de mecanitzat de cinc eixos de tornejat digital, fresat digital, compost de tornejat-fresat i cinc eixos. Aquest tipus d'equip disposa de tornejat, fresat i trepat. , Mandrinat, brotxat (ranures) i altres funcions, amb eixos X, Y, Z, C, E i A. El programari CAM es pot utilitzar per a qualsevol enllaç multi-eix per realitzar el processament de diverses peces complexes. Amb la diversificació i la complexitat de les peces noves, és imprescindible utilitzar programari de programació per a la programació NC. El recorregut de l'eina de la part esvelta de l'eix es mostra a la figura 4.

7. Anàlisi de verificació de processament de tornejat

Com que el tornejat automàtic de tall pertany al tornejat d'un sol tall al seu lloc, la força de tall és gran, cosa que fa que les peces es deformin fàcilment i la qualitat de la superfície sigui deficient. Cal inspeccionar cada peça, modificar la variació en el temps i canviar els paràmetres del programa i la compensació de l'eina. Al mateix temps, com que l'equip de processament és un cotxe automàtic de tall longitudinal, l'equip no divideix el mecanitzat gruixut i fi, i tota la precisió dimensional es processa en una sola passada, de manera que es fan requisits més alts en el rendiment de l'eina.

Quan es talla l'aliatge de níquel-crom-níquel-silici, la temperatura de tall és alta, la durabilitat de l'eina és baixa i la velocitat de tall té la major influència en la temperatura de tall. En general, l'eina de carbur cimentat es manté a 650 ℃ ~ 750 ℃. Mitjançant diversos experiments de tornejat, s'obtenen els següents paràmetres de tall:

1) Velocitat de tall vc

La velocitat de tall té el major impacte en la durabilitat de l'eina. El millor és ajustar la velocitat de tall amb el mínim desgast de l'eina. Es pot configurar segons la duresa i la profunditat de tall dels diferents materials de tall. Intenta triar una velocitat de tall més baixa per processar aliatges de níquel. En general, el fresat en brut és de 20-50 m/min i el fresat fi és de 40-70 m/min;

2) Quantitat d'alimentació f

La velocitat d'avanç té poc efecte sobre la durabilitat de l'eina. En el cas d'assegurar la rugositat superficial del mecanitzat, es pot seleccionar una velocitat d'alimentació més gran. En general, es pot seleccionar 0.003 ~ 0.006 mm/r i la velocitat d'alimentació no pot ser massa gran. Massa farà que l'eina es desgasti més ràpidament, augmenti la força de tall i provocarà la deformació de les peces. Per tant, generalment no hauria de ser superior a 0.006 mm/r;

3) Profunditat de tall ap

La profunditat de tall té el menor efecte sobre la durabilitat de l'eina. En general, primer es pot utilitzar una profunditat de tall més gran, que pot evitar que la punta de l'eina es talli a la capa endurida i també pot augmentar la longitud de treball de la vora de l'eina, cosa que és beneficiosa per a la dissipació de calor. Tolerància dimensional, la profunditat de tall és igual al blanc menys la mida de la peça i no es pot ajustar manualment.

Mitjançant l'ús de fulles especials de processament d'aliatge de níquel de Kyocera i fulles d'aliatge especial de níquel Sandvik per a la verificació del processament, els resultats del mecanitzat cnc de peces es mostren a les figures 5 i 6. L'efecte superficial de les peces és bo i l'eina no té un desgast evident; la rugositat de les peces processades per les fulles Sandvik és gran, la qual cosa no pot complir els requisits dels dibuixos. Per tant, les fulles Kyocera s'utilitzen per a fulles circulars exteriors. Si cal arreglar una marca, es prefereixen les fulles Kyocera.

8. Resum

Apuntant al problema que els contactes d'aliatge de níquel-crom-níquel-silici no tenen la capacitat de processar, aquest article parteix dels aspectes d'eines i paràmetres de procés, realitza moltes proves de procés, troba una eina adequada per a níquel-crom- processament d'aliatge de níquel-silici, optimitza els paràmetres de processament i resol el problema. Per tal de resoldre el problema del processament d'aliatges de níquel-crom-níquel-silici, el taller ha pogut processar el material perquè no es pugui processar. Per primera vegada, té la capacitat de processar materials d'aliatge de níquel-crom-níquel-silici, la qual cosa millora molt la qualitat de processament i l'eficiència de mecanitzat CNC de les peces. La producció per lots de contactes d'aliatge va establir les bases.

Enllaç a aquest article ： La investigació sobre la tecnologia de tornejat d’eix prim d’aliatge de Ni-Si

Declaració de reimpressió: si no hi ha instruccions especials, tots els articles d’aquest lloc són originals. Indiqueu la font de la reimpressió: https: //www.cncmachiningptj.com/，gràcies！

La botiga CNC PTJ produeix peces amb excel·lents propietats mecàniques, precisió i repetibilitat a partir de metall i plàstic. Fresat CNC de 5 eixos disponible.Mecanitzat d'aliatges d'alta temperatura rang inclouding mecanitzat inconel,mecanitzat monel,Mecanitzat Geologia Ascologia,Mecanitzat Carp 49,Mecanitzat Hastelloy,Mecanitzat Nitronic-60,Mecanitzat Hymu 80,Eina de mecanitzat d'acer, etc.,. Ideal per a aplicacions aeroespacials.Mecanitzat CNC produeix peces amb excel·lents propietats mecàniques, precisió i repetibilitat a partir de metall i plàstic. Fresat CNC de 3 eixos i 5 eixos disponible. Farem estratègies amb vosaltres per proporcionar els serveis més rendibles per ajudar-vos a assolir el vostre objectiu. Benvingut a contactar-nos ( sales@pintejin.com ) directament per al vostre nou projecte.