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镍基合金深加工时的注意事项和N06600案例分享

镍基合金深加工时的注意事项和N06600案例分享

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       镍基合金材料附加值高,它的加工也是个比较困难的活。当遇到Inconel 600625和哈氏合金C276或者B3等难加工合金材料时,加工知识与经验就显得非常重要。这些材料具有很高的强度、耐腐蚀性,并要经受极高的温度。因此一方面,需要在上述材料中加入了一些特殊元素,以获得优越的性能;另一方面,特殊元素的加入也使得材料特别难于铣削加工。特钢100认为,在镍系合金中占据主导作用的镍和铬两个主要添加成分,其实在加工上相背的:增加镍能增加材料韧性,加入铬可提高材料的硬度,再加上其它成分的平衡,刀具的磨损情况难以避免。

     一般来说,添加到材料中的其它元素有硅、锰、钼、钽、钨等,值得注意的是,钽和钨也是用来制造硬质合金的主要成分,它们能有效地提高硬质合金的性能,但是这些元素加入到工件材料中,就使它变地难以铣削加工。特钢100形象通俗地讲,差不多像用一把硬质合金刀具切削另一把硬质合金刀具一样。

刀具的破损和成因

为什么切削其它材料的铣刀、刨床刀头,在加工镍基合金时破损较快?搞清楚这一点是很重要的。加工镍基合金,其刀具费用较高,其费用为铣削一般钢材的510倍。这点,小编在文末的N06600刨床加工案例中会和用户简单分享下。

毋庸质疑,在铣削镍基合金时,热量是影响刀具寿命的最重要的因素。极高的切削发热,也不仅仅是铣削镍合金才遇到的问题。铣削镍基合金时,需要对热量加以控制。

许多刀具的损坏还与其它因素有关,不合格的夹具和刀柄都可能缩短刀具寿命。当夹紧的工件刚性不足,切削时产生移动时,可能会引起硬质合金基体的断裂。有时会沿切削刃产生小的裂缝,有时还会从硬质合金刀片上崩掉一块(俗称崩刀),无法继续进行切削。因此,特钢100提醒下,在加工开始前,设法加强夹具的刚性,对以后长时间的生产都会带来益处。不仅延长了刀具的寿命,而且还提高了工件表面质量,减少了加工误差。

当然,这种崩刃也可能是因为硬质合金太硬或切削负荷太大所致。这时应考虑采用高速钢刀具进行加工,以减少崩刃的发生。然而,需要说明的是,高速钢刀具又不能像硬质合金那样承受较高的热量。究竟采用什么材料,必须根据具体情况权衡二者得出。

同样,刀柄选择不当,也会缩短刀具寿命。选择刀柄时应遵循一个原则,就是刀柄要尽可能的短。这些对刀具和工件的夹持要求,对铣削任何材料都适用,而当铣削镍基合金时,还需要尽可能采用先进的加工经验。

刀具的选择与使用

不管刀具设计得如何,或用什么材料制成,刀具的制造商的专业知识也是帮助经济加工的不可或缺技术来源。

如果超出刀具的加工能力,将导致刀具的损坏。插铣也是一样,如果不能将切屑及时地从槽底排出,切屑将会受到挤压,之后刀具也将损坏。总之,铣削加工高温合金时,这些情况对刀具寿命都是不利的。

铣削镍基合金时,选择适当的切削速度也非常重要。它决定了在切削区产生热量的多少。推荐的速度范围从较低的1215m/min(对高速钢铣刀)2337m/min(对硬质合金铣刀),再到180245m/min或更高(对陶瓷铣刀)。增加进给量和切削深度也会增加切削热,因相应地增加了切削力和刀具与工件的接触面积。

切削热的影响和冷却散热

在铣削镍基合金时,会有大量的切削热产生。所以在加工时,应用充分的冷却液将切削区淹没,这对小直径铣刀容易实现,但对大直径刀具(如面铣刀),切削时就不可能全部淹没,只能关掉冷却液,采用干铣方式。但是对于刨床,还是可以实现加工时候的在线冷却。

当铣刀不能被冷却液覆盖时,热量在刀片上快速传入、传出,导致产生许多垂直于切削刃的很小裂纹,裂纹逐渐扩展,最终就会引起硬质合金碎裂。

如前所述,镍基合金的两个主要元素是镍和铬。当金属冶炼厂调整每种金属的百分比含量时,其耐蚀性、强度、硬度等特性都会改变,同样它的可加工性和加工参数也会随之变化。

需要说明的是,单单设计切削坚韧或硬质工件的刀具并不难,但要设计出二者兼备的镍基合金刀具却是不容易。对于这些合金你可能有自己的叫法,但只要你了解它的成分并使用适当的刀具,你就可顺利地铣削像Haynes242、哈氏合金C276B-3等这样的材料。

以上实用信息来源网络,时间较久,特钢100实在找不到原处,原作者可后台联系与我。

N06600合金加工案例分享

2013年,小编经手一批N06600镍基合金方棒的刨床深加工,尺寸为195*215*3650mm多支。

在加工时候就碰到以上难题,毁刀严重。

一方面,刀具钝化厉害,基本3—4个回程就需要二次磨刀,选低于加工不锈钢的效率;另一方面,如以上所述,崩刀严重,成本高企。合作的数控中心加工过程苦不堪言。

经现场沟通后,提出以下解决方法,情况较大改善:

1、排除一些细节,如夹装方面等可能带来的影响,规范操作;

2、采用YG-8以上材质的刀具;

3、采用高端冷却液快速给刀具散热。

 



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