自熔性合金粉末氧—乙炔焰喷焊

自熔性合金粉末氧-乙炔焰喷焊,是用氧-乙炔焰为热源,将具有各种特性的合金粉末喷敷到工件表面上的一项新工艺。与喷涂及堆焊相比,金属喷涂的涂层与工件呈机械结合,涂层呈多孔性,而电弧堆焊的焊层与基体材料的冲淡率大,焊层表面不均匀,焊后需机加工时,切削余量较大,浪费材料较多。氧-乙炔焰喷焊则介于喷涂和堆焊之间,既能与喷涂一样使焊层薄而光滑,又如堆焊一样,焊层呈渗透结合,强度较高,且焊层与基材冲淡率基本不存在。只要选择各种不同性能的合金粉末,就能使工件表面达到HB200～     

难加工金属粉末喷层表面的切削试验

采用含有多量镍、钴以及不同含量的铬、硅、硼、铝等元素的合金粉末喷涂或喷焊机器零件表面,由于喷焊层的表面硬度一般均在HRC45以上(有的高达HRC66),刀具磨损严重且切削加工困难。为了推广应用喷涂、喷焊工艺,必须首先解决喷层的切削加工工艺。本试验根据喷涂、喷焊层的特性,以及喷层加工余量少(主要是精加32)的特点,选用了复合立方氮化硼(CBN)、YT30、YW2、YTl5、YT14、YG3X、813、643、1号、川6、T20、600等不同刀片材料在车床进行外圆切削试验,在保证加工件尺寸精度和表面光洁度等技术要求下,探索喷涂、喷焊层精     

PCBN刀具切削堆焊钴基合金的试验研究

采用PCBN刀具对堆焊钴基高温合金层进行切削试验,研究不同的切削用量和刀尖圆弧半径对表面粗糙度和切削力的影响规律,并采用离差分析法对其影响程度进行评估。试验结果及分析表明:切削加工堆焊钴基合金时,切削力和表面粗糙度的部分变化规律有别于传统切削理论,这是因为钴基堆焊合金特有的物理机械性能、堆焊层组织状态、PCBN刀具的性能特点及所选取的几何参数使切削区域材料性能变化和刀具磨损特征不同于传统切削理论所致。试验获得的表面粗糙度值较小,符合以车代磨的加工工艺要求。由离差分析结果可知,进给量对表面粗糙度、主切削力和背向力影响最大,背吃刀量对进给力的影响最大。     

增材制造和切削混合加工机床

随着近年来航空航天、汽车和模具工业的技术进步,零件的结构和形状越来越复杂,材料越来越难加工,因此传统的金属切削加工方法受到严峻的挑战。提出了混合加工的定义和类型,并对三种新一代的增材制造和切削加工混合工艺和机床:激光烧结3D打印和铣削混合加工、激光堆焊3D打印和铣削混合加工以及超声3D打印与铣削混合加工的原理和应用案例进行了详细的阐述。     

等离子喷涂层的金属切削加工

等离子喷涂层的金属切削加工是发展等离子喷涂技术的一个重要环节。等离子喷涂层的结构特性又是选择金属切削加工方法和工艺规范的主要依据。对不同的涂层材料分别采用高速钢车刀、钨钴类车刀、钨钴钛类车刀等刀具进行车削加工工艺规划的试验,其试验结果表明:涂层材料是可切削加工的。等离子喷涂层的金属切削加工工序主要是磨削加工,其加工方法分为周边磨削法和端面磨削法,通过大量的磨削工艺规范试验和分析,为等离子喷涂层的磨削加工提供了可靠的加工工艺规范。国外在等离子喷涂层的金属切削加工方面还提出了“封孔处理”工序和采用高效率的氮化硼以及金刚石砂轮,见到了很好的加工效果。     

零件修复层的车削加工

零件磨损后的尺寸修复,首先要在磨损的表面上,采用热喷涂、堆焊、低温镀铁、电刷镀、激光熔敷等方法,使它具有一层耐磨修复层,然后再进行切削加工,才能恢复零件尺寸精度、表面粗糙度等。因此,零件表面修复层的切削加工是维修技术的重要组成部分,也是零件修复不可缺少的部分。     

电化学蚀刻加工工艺及装备研发

为解决由难切削材料制成的薄壁长筒类零件表面加工难题而研制出一整套电化学蚀刻专用机床及工装系统。利用该机床对以钼单晶基体化学气相沉积钨涂层为材料的薄壁工件进行加工,并对其电化学蚀刻加工工艺参数进行优化选择。结果表明,电化学蚀刻专用机床可以高效地对薄壁长筒类零/部件进行自动化蚀刻加工,为由难切削材料制成的薄壁长筒类零件表面加工提供了一条崭新的途径。     

低温切削技术在难加工材料加工中的应用

近年来,钛合金、高温合金、高强钢等难加工材料在航空航天领域得到广泛应用。由于此类难加工材料的高强度、高硬度、高韧性及高耐磨性等特点,导致在用传统加工工艺加工过程中出现刀具磨损严重、工件质量低、生产成本高等问题。低温切削技术的应用,降低了刀具磨损,提高了刀具使用寿命,改善了工件的表面加工质量,保证工件加工精度。同时,该技术省去了切削液及废液处理的费用,降低了加工成本,提高了加工效率。因此,低温切削技术成为难加工材料加工的主要技术之一。阐述了低温切削技术的发展及在难加工材料加工过程中的应用,指出了低温切削技术存在的问题,为低温切削技术的发展和难加工材料的加工提供指导。     

有限元仿真技术在金属切削加工中的应用进展

得益于计算机和有限元技术的迅速发展,有限元仿真技术已经成为研究切削加工工艺及机理的重要手段。介绍了金属切削加工有限元仿真模型,从高速切削、刀具表面微织构、微切削,以及切削参数与刀具几何优化等方面论述了有限元仿真技术在金属切削加工中的应用进展,并展望了未来的发展方向。     

等离子堆焊镍基合金切削性能的试验研究

通过PCBN刀具切削等离子堆焊镍基合金的试验,研究了切削用量和刀尖圆弧半径对切削力和表面粗糙度的影响规律,并采用综合平衡法优化了加工工艺参数。试验结果及分析表明:切削堆焊镍基合金时,切削力和表面粗糙度的部分变化规律与传统切削理论不符;试验获得的表面粗糙度均小于1.3μm,表面质量总体较好,可采用以车代磨的加工工艺。     

高铬铸铁自保护堆焊药芯焊丝的研制

研制了一种新型高铬铸铁堆焊药芯焊丝,其单道单层堆焊室温硬度为HRC48左右,便于切削加工,焊道层金属具有良好的抗裂性。该焊丝的最大特点是堆焊时采用普通埋弧焊机,不需加入任何保护气体和焊剂即能顺利进行堆焊,节省了保护气体或焊剂,简化了操作过程。介绍了焊丝设计原理及堆焊层金属的有关性能。     

难加工材料的切削技术

现代制造领域中各种轻质强韧、Waspaloy、In－conel与Hastelloy超耐热合金等折材料不断问世,从其制造成各种零件的加工工艺来看,多数材料需要切削加工。这些材料按被切削加工成合格零件的难易程度分析,又大多属于难加工材料。因此,研究难加工材料的切削机理、掌握切削规律,提高切削效率,保证加工精度与表面质量及降低制造成本,是当代金属切削技术面临的重要课题。一、切削特性与存在问题难加工材料的切削加工性是由其常温特别是高温状态下的物理力学性能决定的。它与材料的化学成分与金相组织状态有关,也与切削加工时所用的刀具材…     

钛铝金属间化合物铣削加工试验研究

γ-TiAl金属间化合物是新型航空材料,由于室温延展性低,在切削过程中很难形成塑性变形,试验加工表面出现材料拉出、片层结构直接破坏的现象,加工表面质量差。本文通过对γ-Ti Al进行加工试验,研究切削参数对加工表面质量和加工表面横截面的微观形貌的影响,结果表明在片层方向与加工表面垂直的区域发生片层结构扭曲,产生塑性变形,随着切削深度的降低或进给速度的增加,加工表面塑性变形减小,加工表面质量变好。     

难加工材料切削技术新进展

介绍了难加工材料切削中工件材料性能对切削加工性的影响及切削难加工材料表现的共性问题，介绍了目前用于切削难加工材料的刀具材料及其适用范围，分析了常见三种难加工材料的切削工艺方法。     

高铬铸铁自保护堆焊药芯焊丝的研制

研制了一种新型高铬铸铁堆焊药芯焊丝,其单道单层堆焊室温硬度为HRC48左右,便于切削加工,焊道层金属具有良好的抗裂性.该焊丝的最大特点是堆焊时采用普通埋弧焊机,不需加入任何保护气体和焊剂即能顺利进行堆焊,节省了保护气体或焊剂,简化了操作过程.介绍了焊丝设计原理及堆焊层金属的有关性能.     

筒形外圆加工装置

直径大于1000毫米的筒形毛坯外表面,经堆焊或热处理后,其几何形状存在变形量。若加工余量较小,在现有设备上进行机械加工,是不能完成的。图示筒形外圆加工装置,可沿工件外表面均匀切削金属,尽管加工余量小,机械加工仍可顺利进行。该装置由本体3和装两把刀13的刀架12组成。其中一把刀用来切削外表面14被加工面上的凸起,其刀尖应对正于外表面平均高度;另一把刀按要求的切削深度对刀。刀架与平衡杆8是用销轴7联接。     

超声椭圆振动切削难加工材料的研究进展

超声椭圆振动切削具有断续切削特性的切削优势,已成为国内外研究及应用的热点,尤其适用于脆性材料、复合材料等难加工材料的高性能制造加工领域。目前该技术的机理及对难加工材料的适配工艺方面仍不成熟,需要进一步地探索和实践。通过超声椭圆振动切削机理、特性以及对加工表面质量影响因素的分析,阐明了其在加工中低切削温度、低切削力、低损伤、高尺寸精度以及良好表面完整性的独特优势,综述了在塑性材料、脆性材料、复合材料等难加工材料领域的应用,为后续研究超声椭圆振动切削技术提供了参考。     

超高速切削加工的特点及其应用

基于萨洛蒙高速切削实验的结果,针对金属切削加工中难加工材料的加工、金属加工切除率、刀具磨损、切削力、切削温度、工作平稳性等问题,介绍应用超高速切削解决上述问题的原理与方法,并列举超高速切削加工在模具制造、汽车零部件制造、航空航天领域应用实例。     

难加工材料干切削表面粗糙度试验研究

针对难加工材料干切削的加工质量问题,应用正交试验法,找出了影响难加工材料干切削表面粗糙度的主要因素。同时,初步探讨了加工前表面粗糙度和加工后表面粗糙度的关系。试验证明:该方法能够保证难加工材料的切削质量和达到切削参数优选的目的,对实际生产具有指导意义。     

切削用量对钛合金已加工表面残余应力的影响

为了得到切削用量对钛合金加工表面残余应力的影响,本文根据金属切削有限元分析相关理论,建立了三维斜角切削有限元模型,对钛合金Ti6Al4V的铣削加工进行了模拟分析,得到了切削速度和切削深度对工件加工表面残余应力的影响。由模拟结果得出:残余应力随切削速度的增大而逐渐增加,切削速度对加工表面残余应力的影响较大,同时随着切削速度的改变,表面残余应力层的厚度有上升趋势;残余应力在已加工表面外表面表现为拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;切削深度对残余应力及残余应力层的影响都较小。