基于鎳基高溫合金加工工藝的研究與應(yīng)用.pdf

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1、第23卷第5期2010年9月機(jī)電產(chǎn)品開簋與釧嶄Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProduetaV01．23。No．5Sep．，2010文章編號(hào)：1002—6673(2010)05一143—03基于鎳基高溫合金加工工藝的研究與應(yīng)用劉逢博(安捷倫科技(上海)有限公司，上海200131)摘要：通過(guò)對(duì)氣相質(zhì)譜分析儀中鎳基高溫合金Inconel625零件(離子源腔體)的切削加工工藝的分析研究，以及通過(guò)對(duì)不同切削刀具(涂層刀具CVD&PVD)的性能研究和參數(shù)的組合試驗(yàn)。驗(yàn)證并總結(jié)出了合理有效的工藝方案，攻克了加工難點(diǎn)并

2、卓有成效地達(dá)到延長(zhǎng)刀具壽命和設(shè)計(jì)目標(biāo)．又降低了制造成本。關(guān)鍵詞：Inconel625特性；切削刀具；CVD&PVD涂層；參數(shù)及刀具壽命；加工時(shí)間中圖分類號(hào)：TG68文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2010．05．058Research&ApplicationORHighTemperatureAlloyPartMachiningProcessLIUFeng-Bo(AgilentTechnologies(shangrm)Co．，Ltd，Shanghai200131，China)Abstract：Havestudiedandre

3、searchedcuttingapproachesandprocessonNickel—basedhi曲temperaturealloy(Inconel625)，whichisusedforGClilassspectrometerinstrumentsourcebody；anddesignedOUtdifferentcuttingsolutiontOexpertmentandtesttOmeetourdesignedgoal；血獅，optimizedandsummarizedOUt∞effectivemachiningprocessthatovercomemac

4、hiningdifficultiesandobtainsuccess；meanwhi／e．10werdownmanufacturingcost越well．Keywords：inconel625characteristic；cuttingtool；CVD&PVDcoating；parameterandtoollifetime；machiningtime0引言表1Inconel625的化學(xué)成分Tab．1Inconel625chemicalcompositOn合金％鎳鉻鉬鈮鉭j鐵鋁鈦碳錳硅銅1磷硫最小582083．15625‘最大6223104．1550．4O．40．

5、10．5O．50．5IO．0150．015理就能增加很高的強(qiáng)度。同時(shí)，向鎳中加入Cr，Mo可以提高其耐酸性，此合金還可以在很多種嚴(yán)酷的酸性環(huán)境中抵御腐蝕，特別是耐斑點(diǎn)腐蝕及裂隙腐蝕：它運(yùn)用于化學(xué)加工，航空領(lǐng)域，輪機(jī)引擎，污染控制設(shè)備和核反應(yīng)設(shè)備等。鎳基耐熱高溫合金可分為同溶強(qiáng)化型合金和析出強(qiáng)化型合金。在我公司高端質(zhì)譜分析僅產(chǎn)品中．其離子源腔體采用的材料就是鎳基耐熱合金一Ineonel625．其設(shè)計(jì)使用目的是應(yīng)用其優(yōu)異的化學(xué)惰性和抗高溫氧化性。2高溫合金的切削加工特點(diǎn)眾所周知，高溫合金是最難加工的材料之一．如果45#鋼的加工性能為100％，則高溫合金的相對(duì)加工性能

6、143·數(shù)控機(jī)床世界·僅為5％．20％；其主要切削加工的特點(diǎn)有：①切削力大：是切削普通合金鋼材的2—5倍：②切削溫度高：切削高溫合金時(shí)．會(huì)產(chǎn)生較大的塑性變形，刀具與工件間有強(qiáng)烈摩檫，切削力增大。因此會(huì)產(chǎn)生大量的切削熱，最高可達(dá)1000℃左右。高溫不僅會(huì)加劇刀具的擴(kuò)散磨損和氧化磨損，也會(huì)使工件產(chǎn)生熱變形，使得尺寸及形狀精度不易控制；③加工硬化嚴(yán)重：切削塑性變形區(qū)的晶格畸變現(xiàn)象嚴(yán)重，使已加工表面產(chǎn)生冷硬化。已加工表面的硬度，比基體硬度高出100％～200％；④刀具易磨損：由于加工硬化嚴(yán)重以及高溫合金中含有微觀硬質(zhì)點(diǎn)。從而加速刀具磨損。本文作者主要研究了硬質(zhì)涂層刀具在

7、Inconel625零件上的切削試驗(yàn)和刀具壽命應(yīng)用。這里的涂層主要有：TiN，TiCN，TiALN，TiN+TiALN。3硬質(zhì)涂層刀具的性能特點(diǎn)刀具硬質(zhì)涂層技術(shù)主要是通過(guò)化學(xué)或物理氣相沉淀的方法．在刀具表面獲得幾微米到十幾微米厚的硬質(zhì)薄膜，因其具有硬度高，潤(rùn)滑性好，耐高溫等特點(diǎn)，而使切削刀具獲得優(yōu)良的切削力學(xué)性能：使得切削效率大幅提高，加工表面質(zhì)量也大幅提高；同時(shí)，在合適的參數(shù)配合運(yùn)用下，可實(shí)現(xiàn)高速，高效，高精加工。按涂層技術(shù)的方法分類有：化學(xué)氣相沉淀CVD(ChemicalVaporDeposition)和物理氣相沉淀技術(shù)PVD(PhysicsVaporDep

8、osition)兩大類。