高温合金电磁加工研究现状与展望

介绍了高温合金、材料电磁加工技术的基本情况,对近年来国内外高温合金电磁加工研究情况进行了回顾,并对高温合金电磁加工研究的发展趋势进行了展望.     

变截面异型孔激光精密加工技术研究

某型号导弹用涡扇发动机火焰筒头罩材料为高温合金。为了保证高温部件正常工作,在头罩上需要加工大量气膜孔冷却,冷却孔分布密集,孔径精度要求高,孔的轴线多为空间方向。通过开展激光加工参数控制研究,激光焦点位置定位研究,多轴激光加工编程技术研究,解决了空间密集气膜冷却孔的加工难题。     

高温合金薄壁件钻孔工艺方案的探索

高温合金一般是在1 000℃左右条件下使用的一种工程材料,广泛应用于航空、航天、发电及热处理设备上,也是汽轮发电机极其重要的材料组成部分,在汽轮机燃烧室、导向叶片、涡轮动叶片以及轮盘等部件上广泛应用。这类零件结构复杂,薄壁件较多,表面要求高,无论是产品的装夹还是加工难度都很大,尤其是孔加工,更是困难。以典型高温合金薄壁件的孔加工为例,分别从高温合金材料的加工特性、薄壁件装夹变形的控制、孔加工中的冷却方式、钻头几何参数和切削参数的选择等方面提出解决方法,通过实践证明,具有良好的效果。     

磁粒研磨镍基高温合金群孔切出毛刺的研究

为解决镍基高温合金GH3128群孔切出毛刺难去除的问题,基于磁粒研磨法开展毛刺去除试验研究。对镍基高温合金GH3128钻孔加工后孔缘毛刺进行分类,基于磁粒研磨法分析典型毛刺去除机理,并提出群孔毛刺去除的研磨轨迹和磁极形状初步方案。开展磁粒研磨群孔试验研究,分析主轴转速和磨粒平均粒径对切出毛刺去除的影响。结果表明:在主轴转速为1 500 r/min、磁性磨料平均粒径250μm、进给速度2 mm/s、磁性磨粒填充量30 g、加工间隙2 mm的加工条件下,研磨40 min后,群孔切出毛刺平均高度由原始的141μm降至20.5μm,毛刺的平均宽度从原始350μm降至163μm。规划研磨轨迹、磁极开矩形槽以及优化研磨参数的方法,使镍基高温合金GH3128群孔切出毛刺得到了很好的去除,此加工方案可为群孔切出毛刺的去除提供参考。     

粉末高温合金加工表面显微结构和力学性能变化研究

在切削加工粉末高温合金过程中,严重的塑性变形导致已加工表面出现显微组织结构和力学性能的变化。在已加工表面出现的白层体现出加工表面显微结构和力学性能的变化,对高温合金加工表面质量的影响至关重要。为了揭示粉末高温合金已加工表面显微组织结构和力学性能的变化,开展了切削速度对粉末高温合金FGH95已加工表面白层形成影响的研究。研究发现随着切削速度的提高,FGH95高温合金已加工表面出现的白层厚度增大。对加工表面进行显微观察发现在表面覆盖着一层致密的、无明显组织特征的白层结构。通过对加工前后材料的XRD测试分析得出FGH95粉末高温合金基体材料以Ni基固溶体的形式存在,而加工之后表面的显微组织结构则明显与基体材料不同。这说明在切削过程中粉末高温合金已加工表面发生了Ni基固溶体组织结构的变化。对FGH95高温合金已加工表面进行晶粒度测量发现,切削速度越高晶粒细化现象越明显。对高温合金切削表面白层进行力学性能测试表明,白层的显微硬度随着切削速度的提高而增大;存在于高温合金已加工表面白层中的残余应力为拉应力,且随着切削速度的提高拉应力增大。粉末高温合金已加工表面显微结构和力学性能变化研究可以揭示高温合金表面完整性的形成机理,为已加工表面质量的预测和控制提供理论依据。     

MA956高温合金活动模板电解加工小孔技术研究

对采用活动模板电解加工技术在MA956铁基高温合金薄板上加工小孔的工艺方法进行了讨论。研究了电解液温度、加工电压、电源占空比和脉冲频率等参数对小孔加工结果的影响。研究表明:采用10%w.t.NaNO_3电解液,在电解液温度为30℃、加工电压为40 V、电源占空比为30%、电源脉冲频率为400 Hz时,能在MA956高温合金薄板上加工获得锥度小的小孔。     

旋转电磁搅拌对K417高温合金母合金锭质量的影响

使用电子探针、扫描电子显微镜和光学显微镜研究了在真空熔铸凝固过程施加工频旋转电磁搅拌对K417高温合金母合金锭质量的影响.实验结果表明:在K417高温合金真空熔铸的凝固过程中合理施加工频旋转电磁搅拌,能够细化和增加高温合金母合金锭的等轴晶组织,减少高温合金母合金锭中非金属夹杂物的含量,并能将高温合金母合金锭的中心缩孔的比率从54%降低到35%,从而大幅提高了K417高温合金母合金锭的质量.     

高温合金切削刀具的研究现状及进展

高温合金具有较高的强度、抗高温氧化性等性能,被广泛应用于各种领域中,其加工时切削温度高、加工硬化严重、刀具磨损严重,是最难加工的材料之一。本文综述了国内外高温合金切削刀具的研究现状。阐述了高温合金的切削特性,重点对高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、PCVB这几类高温合金切削刀具材料的研究现状进行了分析;同时,也对国内外切削高温合金刀具的结构、切削加工工艺参数以及磨损机理的研究现状进行了概述。在此基础上,发现高温合金切削刀具虽然已经研发设计出了多种新刀具材料、新切削工艺参数,但仍然需要进一步了解影响刀具性能的因素及刀具磨损机理。因此,本文提出了建立评估刀具使用性能体系和研发高性能的刀具材料是高温合金切削刀具的主要研究方向。     

夹杂物对FGH95粉末高温合金切削加工力学特性的影响

FGH95粉末高温合金作为一种高强度、高耐热性的镍基高温合金,常用在制造先进航空发动机的压气机盘、涡轮盘、涡轮轴以及涡轮盘挡板等高温承力转动部件,是一种典型的难加工材料.FGH95粉末高温合金中非金属夹杂物的成分、含量、分类、形貌对粉末高温合金材料性能有着重要的影响.从切削加工角度,采用力学分析和显微镜观察的方法研究了FGH95粉末高温合金中非金属夹杂物对切削加工刀具的影响,分析了切削加工时非金属夹杂物的力学特性,提出了夹杂物在切削加工过程中的变形机理.     

我国高温合金的发展及前景

简述了高温合金的加工特点,介绍了我国高温合金的发展历程和需求。     

钛合金深小孔精微电火花加工工艺研究

对钛合金深小孔的电火花加工工艺进行了深入的研究。优选了电火花加工放电参数;应用了超声复合和削边电极等工艺手段。通过研究,极大地提高了加工速度和加工质量。     

液压阀块数控加工工艺的研究

根据液压阀块的加工工艺特点,研究在数控加工中心上液压阀块交叉孔、插装孔和斜孔的加工策略,详细论述了利用多轴加工技术加工斜孔的基点计算方法,为液压阀块的数控加工提供了参考。     

转子中心体小孔加工盖板式钻模设计与应用

转子中心体两端面分布有数量众多且有一定位置关系的小孔,若采用常规的数控机床开点位方式加工,效率较低且容易造成加工失误.本文介绍一种利用非数控设备配合设计专用钻模的加工方法,在提高效率,保证孔位置正确性的同时,又减少了对数控机床的占用时间,进一步降低了加工成本.     

重卡车架纵梁异型孔加工工艺开发与应用

重卡车架纵梁普遍采用数控冲孔机冲孔,数控冲孔机以其柔性强、自动化程度高、设备性能稳定、加工精度高、加工效率高等优势在行业得到了广泛应用[1]。目前中国重汽卡车公司有四台数控冲孔机,实现不同车型纵梁孔加工。但是,随着新产品推出,纵梁上出现了若干异型孔,超出了原有冲孔机加工范围。围绕着在数控冲机加工纵梁异型孔,工程技术人员进行了大量的探索和研究,最终问题得以解决。     

轧机压下孔内过渡锥孔加工装置设计

针对11OOmm粗轧机机架的加工难点,设计了在普通镗床上加工轧机压下孔内过渡锥孔的加工装置。     

基于实验设计的电火花微小孔加工参数优化研究

综合考虑电火花微小孔加工中伺服参数与电参数的影响，采用实验设计的方法对微小孔加工效率进行优化研究。首先以一次正交试验对小孔加工中的微进给速度进行优化，以获得稳定快速的伺服响应，在此基础上进行二次正交试验，采用田口方法确定电参数的最佳水平组合。经参数优化后，小孔加工时间由初始的137．2s缩短到67．9s，加工效率显著提高。     

Ultrasonic deep hole drilling in electrolytic copper ECu 57

At present the machining of highly ductile electrolytic copper ECu 57 with gun drills is carried out at very low feed values, as the material tends to form very long and unfavourable chips. In addition, high frictional forces on the guide rails cause high torsional strain on the gun drill. This paper first reports on the results of ultrasonically assisted deep hole drilling in ECu 57 with tools of 5 mm diameter. The actuator system for exciting axial vibrations in the ultrasonic range is described and experimental results which were obtained from cutting tests are reported. Particular emphasis is put on the improvements compared with the conventional drilling technology without superimposed vibrations. The effect of different input amplitudes is investigated in detail. The performance criteria are drilling moment, surface quality, chip form as well as the surface zone. By optimising the vibration amplitude, cutting speed and feed, the machining result was improved compared with conventional machining, and at the same time the stability of the machining process was simultaneously increased.     

超声加工技术的现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声加工在深小孔、难加工材料、超声复合加工和微细超声加工等方面的现状,并描述了超声加工技术的发展前景.     

一种深小孔加工工艺的研究

针对一副注射模动模镶件顶针孔的结构特点，首先对其进行工艺分析，然后从工件装夹、刀具选择、切削用量选择及数控编程与加工等方面优化工艺方案，利用普通麻花钻和铰刀对其进行加工，最终达到了零件的技术要求。丈中结论为深孔切削加工提供了有价值的参考。     

绝缘涂层构件电化学放电穿孔技术

研究了绝缘涂层构件的电化学放电加工原理与5种放电过程及其电压电流波形特点。分析了绝缘涂层构件穿孔技术中的绝缘涂层材料加工、绝缘涂层与基体金属过渡加工及基体金属加工3种不同状态及其特点,采用不同的进给速度和加工电压,以提高加工效率和质量。对钛合金基体的氧化锆陶瓷涂层材料进行了电化学放电穿孔实验,验证了该方法是可行的。