热喷涂镍基合金粉末表面的车削加工
镍基高温合金的切削加工
镍基高温合金的切削加工ＣｕｔｔｉｎｇｏｆＮｉｃｋｅｌ－ＢａｓｅｄＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＡｌｌｏｙ沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司山东大学机械工程学院赵秀芬高级工程师．现主要从事航空发动机难加材料的匹配刀具选择．高效加工．切削参数优化．刀具国产化等方面的研究。
现在的涡扇发动机的材料中难加工材料占绝大部分，其中高温合金有６５％，其相对加工性很低。
同时，航空航天发动机中叶片、机匣件等形状复杂，表面完整性要求又高，使镍基高温合金零件的切削加工更为困难。
航空发动机零件结构复杂，而高温合金等难加工材料加工难度更大。
对工件来说，复杂型面数控程序优化难，高温合金材料容易造成加工变形和让刀，使加工精度不符合要求；对４６航空制造技术・２０１０年第１１期赵秀芬王玉华刘阳王兴林万熠航空发动机零件结构复杂。
而高温合金等难加工材料加工难度更大。
对工件来说。
复杂型面数控程序优化难，高温合金材料容易造成加工变形和让刀，使ｉｊｕ－ｒ精度不符合要求；对刀具来说，ＪｊⅡ＂ｒ镍基高温合金零件，容易造成刀具快速磨损。
刀具消耗大。
刀具来说，加工镍基高温合金零件，容易造成刀具快速磨损，刀具消耗大。
镍基高温合金材料的主要成分为镍，以ＧＨ４１６９为例，其镍的含量为５０％．５５％，其余主要元素有Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｂ等。
它是以体心立方Ｎｉ３Ｎｂ（１，，）和面心立方Ｎｉ３（Ａ１，Ｔｉ，Ｎｂ）（＾ｙ’）强化的镍铁基合怠通常称为镍基合金），从低温到７００ｏｃ以下具有高的屈服强度、拉伸强度和持久强度。
在６５０。
Ｃ～７６００Ｃ具有良好的塑性，一般认为ＧＨ４１６９的组织是由１基体和ＮｂＣ、１’、１，，、８相组成。
ＮｂＣ（Ｔｉ、Ｎｂ）（ＣＮ）等碳化物数量很少，比较稳定。
＾ｙ”相数量最多，是合金的主要强化相。
晶格常数为ａ０＝３．６４２Ａ，ｃ０＝７．４０６Ａ，呈圆盘状在基体中弥散析出，强化作用是通过１，，的共格畸变而实现。
７’相数量次之，呈球状弥散析出，对合金起一部分强化作用，此外还有一些碳化物起强化相作用。
镍基高温合金切削加工技术
目录•镍基合金的特点和用途•硬质合金刀具加工镍基合金研究•陶瓷刀具加工镍基合金研究•CBN刀具加工镍基合金研究镍基合金的特点和用途•镍基合金性能特点–镍含量>50%，一般在固溶状态使用，基体为致密的固溶体，同时含有大量金属碳化物硬质点以及金属间化物的沉淀相；–室温强度>1400MPa，900°C时仍>300MPa，在137MPa应力下1000小时的蠕变温度达到1100°C，具有良好的相稳定性，良好的抗疲劳、腐蚀、氧化能力，导热系数低于45钢的1/3；镍基合金的特点和用途•镍基合金用途及工况–主要应用于航空发动机及燃气轮机的热端部件，如涡轮叶片、涡轮盘、机匣等部件：•涡轮前温度达1700~1750K，旋转速度达13000~16000rpm，叶尖速度300m/s以上，零件既要轻又在高温下承受极端载荷镍基合金的特点和用途•发动机镍基合金零件毛坯种类–锻造毛坯：涡轮盘、转子叶片等主承力零件；–板焊毛坯：机匣、火焰筒等–铸造毛坯：叶片、静子叶环、机匣–粉末冶金：涡轮盘–定向结晶、单晶铸件：涡轮叶片。
镍基合金的特点和用途•镍基合金的加工要求–强度高，尤其是高温强度高，固溶体组织加工硬化严重，弥散的硬质点提高变形抗力，造成刀具磨料磨损，导热系数低，加工难度高，对刀具性能要求极高；–由于航空发动机轻量化的要求，安全系数接近甚至等于1，材料强度利用到极致，制造精度有严格要求；–工作在高温、大应力、动载荷条件下，对零件表面质量有极高要求，零件表面粗糙度、加工残余应力、组织和缺陷对零件寿命极其重要；–薄壁机匣、薄壁盘、薄叶片容易产生加工变形，变形控制成为制造过程的关键技术之一；–单晶叶片的加工对刀具、切削用量有特殊要求，以防加工产生多晶化倾向。
硬质合金刀具加工镍基合金研究•实验条件–刀具：•PVD-TiAlN涂层；基体成分：94% WC+6% Co；–工件：•镍基高温合金GH4169棒料，固溶时效，40HRC；–切削液：•水溶性切削液，浓度：8%–切削用量•切削速度v (m/min)：58，82，115；•进给量f(mm/r)：0.1，0.13，0.2；•切削深度a p(mm)：1.2，1.9，2.4。
车削加工镍基高温合金Inconel 718的加工工艺优化
车削加工镍基高温合金 Inconel 718的加工工艺优化摘要：在镍基高温合金的高速端面车削加工中，在某些特定的切削条件下，从被加工材料下分离出来的切屑会和已加工表面发生粘连，从而在工件表面上形成类似于毛刺的现象。
这种现象使得被加工表面的加工质量急剧下降，具体体现在表面光洁度的下降。
当冷却液被使用的时候，这种情况会有所改进，但是也依然存在。
用户反映在使用高温合金刀具切削 Inconel 718时，大量的工件发生此种现象，为此，在实验室开展了切削实验，对切屑的样品进行了成分分析，通过能谱分析，确定了毛刺的成分，并开展了针对不同切削参数下的切削实验，并对不同切削条件下的表面质量进行了检测。
综合以上实验和分析成果，通过对切削参数的优化，对切屑的流向和形式进行控制，从而抑制了粘接毛刺的产生，保证了产品表面质量。
关键词：高温合金高速车削毛刺工艺优化前言高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料；并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。
高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。
基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度较高，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。
按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。
铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则采用镍基和难熔金属为基的合金。
镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。
若以150MPA-100H持久强度为标准，而目前镍合金所能承受的最高温度〉1100℃，而镍合金约为950℃，铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。
所以人们称镍合金为发动机的心脏。
目前，在先进的发动机上，镍合金已占总重量的一半，不仅涡轮叶片及燃烧室，而且涡轮盘，甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。
镍基合金粉末喷涂工艺
镍基合金粉末喷涂工艺
1. 表面准备，在进行喷涂之前，需要对待涂层的金属表面进行
清洁和处理。
这包括去除油脂、污垢和氧化物，通常使用化学清洗、砂轮打磨或喷砂等方法。
2. 粉末喷涂，在表面准备完成后，使用专用的喷涂设备将镍基
合金粉末均匀地喷涂在金属表面上。
喷涂设备通常是静电喷涂或火
焰喷涂系统。
3. 热处理，喷涂完成后的工件通常需要进行热处理，以熔化和
固化喷涂的合金粉末，提高涂层的结合力和致密性。
热处理温度和
时间根据具体的合金粉末和工件材料而定。
4. 表面处理，热处理后，通常需要进行表面处理，包括打磨、
抛光或其他方式，以获得所需的表面光洁度和粗糙度。
镍基合金粉末喷涂工艺的优点包括涂层具有良好的耐磨性、耐
腐蚀性和高温性能，适用于复杂形状的工件和大型工件的表面保护。
此外，喷涂过程可以实现自动化生产，提高生产效率。
然而，镍基合金粉末喷涂也存在一些挑战，例如喷涂后的涂层可能出现气孔、裂纹或粘附力不足等质量问题，需要通过优化喷涂工艺和严格的质量控制来解决。
总的来说，镍基合金粉末喷涂工艺在工业领域具有广泛的应用前景，可以有效提高金属制品的耐用性和性能。
镍基高温合金零件车削加工
2020年第2期冷加工50刀 具Cutting Tools镍基高温合金零件车削加工■■中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司（贵州贵阳 550009）易震海黄一凇摘要：本文通过对镍基高温合金Inconel 718零件的车削加工工艺进行分析，选择合适的车削刀具及切削参数进行试验验证，从而总结出合理的工艺方案，解决了车削镍基高温合金的加工难题，延长了刀具的使用寿命，降低了生产成本。
关键词：高温合金；切削刀具；切削参数；刀具寿命1. 现状与问题在生产加工中，遇到如图1所示零件结构，该零件材料为高温镍基合金Inconel 718，材料标准为AMS5662。
该零件使用φ63.5m m×122mm棒料加工，为减小零件的加工余量，安排粗加工工序先将内孔加工到φ28～φ28.5 m m，再使用数控车床加工，工序步骤如下：粗车外圆、外锥面、端面→半精镗内孔→精镗内孔→精车外圆、外锥面、端面→切断。
该零件的主要加工难点为外锥面的切削余量大，单边要去除3.5～11.7m m的大余量，由于零件材料Inconel 718镍含量为50%～55%，铬含量占17%～21%，可以看出切削加工性很差，粗车外圆、外锥面、端面时最初分别选用了多种刀片加工，但都是每两个刀片刃部仅能加工一个零件，即在粗车过程中，先将零件外圆、外锥面加工一半，然后更换刀具加工剩余的一半，其余工步加工需每加工2～3个零件更换一次刀具。
刀具磨损情况如图2所示，堆积在刀具前面近切削刃处的硬楔块形成积屑瘤，积屑瘤脱落时会引起切削刃破损，由于刀具选择不合理，加工时刀具磨损相当严重，换刀相当频繁，增加了操作者的劳动强度，降低了生产效率。
图2 刀片磨损2. 粗车外圆刀具的选择根据高温合金的性质及其加工特点，切削时必须选择合适图1 零件结构及尺寸2020年 第2期冷加工51刀 具Cutting Tools的刀具材料、合理的刀具几何参数、合理的切削用量及切削液使用方法。
车削加工粉末冶金高温合金用刀具试切
车削加工粉末冶金高温合金用刀具试切一、以航空航天用发动机涡轮加工为例说明涡轮盘是发动机重要的热端部件之一。
它的工作条件极为苛刻，在飞行时承受着循环机械应力和温差引起的热应力的叠加作用，很轻易产生涡轮盘疲惫断裂。
另一方面, 涡轮盘件用的γ′相沉淀强化型合金由于强化元素不断增多，严重的偏析使热加工性能恶化、低周疲惫性能降低、裂纹轻易扩展，且投料比达19∶1以上。
高投料比和复杂铸造工艺，使其本钱大为进步。
为保证航空发动机的可靠性和稳定性、本钱的经济性，对于此部件的材料欧美等发达国家多用粉末高温合金，我国也正在逐步改用之中。
粉末高温合金涡轮盘组织均匀、晶粒细小、无明显偏析、合金化程度高、抗屈服强度高、抗疲惫性能好，是高推比发动机涡轮盘等部件的首选材料；而与变形高温合金相比，它降低了原材料的消耗，金属的利用率大大进步，本钱低；涡轮盘寿命也明显进步，由原来的1032h进步到1500h。
但同时也增加了加工过程的难度，粉末冶金零件的切削加工性较差, 一般只能低速加工, 并且在使用普通的刀片时刀具磨损很快,刀尖钝化严重, 加工质量难以保证。
现结合现场所做粉末高温合金盘的切削试验，介绍一下不同的刀具对的试验加工情况。
粉末高温合金的切削性能：粉末高温合金具有组织均匀、晶粒细小、屈服强度高、抗疲惫性能好等优点，但是由于其中含有很多（如铬、钴、钼、铌、镍、铁、钽等）高熔点合金元素且g相含量高，使得粉末高温合金得到很大的强化效应，在一定的温度范围内，随温度升高，其硬度反而有所进步，由于其材料本身的化学成分及独特的多孔性结构，在较小的面积内其硬度值也有一定的波动。
即使测得的宏观硬度为20~35 HRC，但组成零件的颗粒硬度会高达60HRC，这些硬颗粒会导致严重而急剧的刃口磨损，因此粉末冶金高温合金是典型的难加工材料。
二、涡轮盘的切削试验试验目的：选择好的品牌、好的刀具材料，优化切削参数。
试验刀具：焊接硬质合金刀具、涂层硬质合金刀具、CBN刀具、陶瓷刀具。
表面热喷涂和车削加工技术的综合运用
参 考 文 献
１ 林胜． 铝合金高速切 削技术 ． 航空制造技术 ，０ ４ ６）６ ６ ２ ０ （ ：１～ ６
刀具 对 其表面 车削 ， 高喷 涂表 面的 加工 精度 和表 面质 量 以及 零件 的耐磨 性 和使 用寿 命。 提
关键 词 ： 喷涂 热 立方 氮化 硼 刀具 以车代磨
Ｓｙ ｔ ｅ ｉ ｐｉａ ｉｎ ｏ ｍｂｎｎ ｒ ｃ ｔＢｌｓ ａ ｉｇ ａ ｄ Ｔｕ ｎｎ ｏ ｅ ｓ ｎ ｈ ｔ Ａｐ ｌ ｔ ｆＣｏ ｉ ｉｇ Ｓｕ ｆ ｅ Ｈｏ ａ ｔＣｏ ｔ ｎ ｒ ｉｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｃ ｃ ｏ ａ ｎ ＷＡ Ｇ Ｑｕｉ，Ｈ Ａ Ｇ Ｗｅ Ｎ ｉｌ ｎ Ｕ Ｎ ｉ （ ｃ ａ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇＤ ｐａ ｅｔ ｏ ｈＣ ｉａＩｓｔｔ ｏ ｅｏｐ ｃ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｍｅｈ ｎｃ ｇ ｅ ｎ ｅ ａ ｍ ｎ ，Ｎ ａ ｈｎ ｎｔｕｅ ｆ ｒｓａｅＥ ｇ ｅｉ ， ａＥ ｎ ｉ ｉ Ａ ｎ ｎ Ｌ ｎ ｆ ｇ ６ ０ ０， Ｈ ａｇａ ５ ０ Ｃ Ｎ） ｎ０
（） ４ 预热 处 理 。预 热 用 重 熔 枪 加 热 ， 热 时 间 以 预 ｌ ２ ｉ 宜 。 表 面 温 度 计 测 量 其 温 度 为 ２ ０～ ５～ １ｒｎ为 ａ 用 ０
ｆ ｔｒ ｇＥ ｇｎｅ ｎ ，０ １ １６ ３）９ ａ ｕｉ ｎ ｉｅｒ ｇ２ ０ ，２ （ ：０—１４ ｃ ｎ ｉ ０
维普资讯
切 削技 术 ｃｉＴ ｎｇ ｕｇｃｏｙ ｌ ｈＩ ｌｅ ｏ ｎ
镍型材的热喷涂技术及应用研究
镍型材的热喷涂技术及应用研究摘要：随着工业技术的不断发展，材料科学和工程领域也取得了很大的进展。
镍合金作为一种重要的结构材料，其优异的性能在航空航天、能源和化工等领域得到了广泛应用。
然而，传统的表面处理方法无法满足镍合金在特殊工况下的需求，热喷涂技术应运而生。
本文旨在探讨镍型材的热喷涂技术及其在不同领域的应用研究进展。
1. 引言镍合金作为一种具有良好耐热和耐腐蚀性能的合金材料，被广泛应用于航空、航天、能源和化工等领域，如涡轮发动机、高温燃烧器和石化设备等。
然而，镍合金在长时间高温工作环境下容易受到氧化、磨损和腐蚀等损伤，严重影响了其使用寿命和性能。
因此，研究和开发一种有效的镍合金表面处理技术具有重要的意义。
2. 镍型材的热喷涂技术2.1 热喷涂技术的基本原理热喷涂技术是一种将热能转化为喷涂材料动能的表面处理技术。
常见的热喷涂技术包括火焰喷涂、等离子喷涂和高速喷涂等。
这些技术的基本原理是利用热能使喷涂材料熔化或半熔状态，并通过喷涂枪将其喷射到基材表面形成涂层。
2.2 镍型材的热喷涂技术镍型材的热喷涂技术主要包括火焰喷涂和等离子喷涂。
火焰喷涂是利用火焰产生的高温热能使镍粉末熔化并喷射到基材表面形成镍涂层。
火焰喷涂具有成本低、操作简单等优点，适用于中小规模生产。
等离子喷涂则通过等离子弧产生的高温等离子体加热和加速喷涂材料，形成致密的涂层。
等离子喷涂具有高密度、高粘附强度和耐磨耗等优点，适用于高要求的工作环境。
3. 镍型材的应用研究3.1 航空航天领域在航空航天领域，镍合金材料被广泛应用于涡轮发动机、燃烧室和喷气推进器等关键部件。
热喷涂技术可以有效提高镍合金材料的耐热性能和耐腐蚀性能，延长关键部件的使用寿命。
3.2 能源领域能源领域对高温材料的需求日益增长，镍合金作为一种重要的结构材料得到了广泛应用。
热喷涂技术可以提供高温工作环境下镍合金材料的保护层，提高能源设备的性能。
3.3 化工领域化工设备常常在恶劣的腐蚀环境下工作，对材料的耐蚀性能提出了较高的要求。
镍基合金的车削加工
镍基合金的车削加工000航空航天和石油天然气公司许多零部件是由镍基合金(耐热超级合金)制成。
为了车削加工这些材料(包括Inconel合金，Hastelloy镍基合金，Waspaloy合金以及Monel铜镍合金)，制造商应该将其注意力牢牢锁定在貌不惊人的切削数控刀具--圆刀片上。
圆刀片在一些制造部门也许并未得到充分利用，但在航空航天和石油天然气行业，情况却有所不同。
不能加工小半径转角尽管具有一些重要优点，但由于某些原因，圆刀片可能还是对制造商缺乏吸引力:一个原因是它不能用于加工小半径转角，例如，直径12.7mm的圆刀片不能车削半径为0.1mm的90°转角，因为它的最小转角半径为12.7mm。
由于圆刀片不能加工小半径转角，导致不少零件制造商及其编程人员采用其它形状的刀片。
山特维克可乐满公司的产品开发经理BillTisdall介绍说，"由于CNMG方刀片兼具加工灵活性和良好的切削刃强度，因此成为许多加工编程人员的首选。
这种刀片既可以进行外径车削、表面车削、外表面仿形车削，也可以车削加工方肩。
而采用圆刀片，虽然可以进行所有其它加工，但不能进行方肩车削。
"(外表面仿形是一种将朝向卡盘的Z轴运动与偏离工件中心线的X轴运动结合起来的加工运动)。
此外，据山高刀具公司车削产品经理DonGraham介绍，圆刀片不太适合加工复杂轮廓(如凹槽)，也不能加工出与其几何形状不符的轮廓。
最后，与直刃刀片相比，圆刀片可能更容易损坏工件。
与直刃刀片具有较小的刃尖半径不同，圆刀片具有相对较大的刀尖半径。
而较大的刀尖半径意味着与加工表面的接触面积更大，从而引起更大的切削力。
刀具制造商Greenleaf公司应用工程师DaleHill说，当工件的夹持刚性较差、刀具悬伸量较大，或加工具有较薄截面的工件特征时，较大的刀尖半径可能会产生不利的影响，包括造成工件变形和振动。
因此，如果零件制造商希望成功地使用圆刀片，就必须使机床和工件夹持刚度最大化。
镍基合金喷焊层的切削加工
铸铁、 高温合 金的理 想 刀具材 料 。
３ 切 削 试 验 ３１ 切削试 验参数 ．
差和形位 公 差要 求通过 切削 加工 给予保证 。
２ 切 削 工 艺 分 析
粗 加工 和半 精 加 工 选 用 复合 氮 化 硅 刀 具 ， 粗
求
由于 缺 少加 工 镍 基 台 金喷 焊 层 的经 验 ， 初 最 选择 加工淬 硬 钢 的办 法 ． 复合 氮化 硅 陶瓷 刀 具 ， 用 粗 车 、 精 车 留余 量 ０ ３ ｍ， 半 ． ｒ 在外 圆磨 床 上 选 用 ａ 刚玉砂 轮磨 削 达 图纸要 求 但 由于喷 焊层 材料 中 含有较 高 的 ＮｉＣ 、 Ｓ 等 台金 元素 ， 、 ｒＢ、 ｉ 重熔后 的组 织 细 密 ， ６ ０ ０ ℃高 温条 件 下仍 有 很 高 的硬 在 ０ ～８ ０ 度和 强度 ， 脆性 大 、 且 塑性 差 ， 玉 砂 轮对 其 切 削 刚 特 别 困难 ， 个 台班 磨 削量 直径 仅 ０ ０ ｒｍ， 需 一 ．２ ａ 且 修 磨 砂轮 十余 次 ， 一 件 辊 子磨 削 达 图 纸要 求 消 第 耗 工时 ４ ｈ 效率 低 ， ０， 成本 高 。 据 此 看 来 ， 统 的 加 工方 法 对 喷 焊层 的 加 工 传 不适用 。 分析 ， 经 决定 采用 复台 氨化硅 刀具 粗加 工 和半精 加 工 ， 立 方 氮化硼 （ Ｎ） 用 ＣＢ 刀具 精 加工 ， 取 消砂轮 磨 削的方 式 进行 切削 试验 复 台 氮化硅 刀具 具有 低密 度 、 高强 度 、 高硬 度 的物 理 特性 ， 温 硬 度 值 达 ＨＲＡ９ ， 很 好 的 切 室 ２有 削 能力 和耐 磨性 ， 以加工硬 度达 ＨＲ ５的各 类 可 Ｃ６
简析镍基合金喷焊层的切削加工
氮 化硼 刀具 ，其在进行 半精 加工时的车 削切削速度应为 ６ Ｏ米 ／ 分 钟 ，在精 加工 时速度 应当保持 在 ８ ０米 ／ 分钟 。当确 定了
所 有切削 参数 以后 ，便 需要对其 进行 实际实 验 ，经 过具体 的
实验证明上述所做出的决定和选择都是较为合理的 。
复 合 氮化 硅 材 料所 生 成 的切 削 刀 具不 仅 具有 非 常 高 的
硬 度 、强度 和 较低 的密 度 ，而 且 当 在 室温 状 态下 硬 度 值 为 ＨＲＡ９ ２时 ，其还具有非 常好 的耐磨性能和切削性 ，能够对硬 度达到 ＨＲ Ｃ ６ ５的硬化铸铁和淬硬钢进行加工 。左 右的高 温状态 下仍然拥 有较大 强度 和硬度 ，而其本 身塑性较 差 、在脆 性上 也相对 较大 ，使 用 刚玉砂轮 来对其进 行切 削将变得十 分 困难 ，在一 个台班 时 间上 所产生的磨 削量大约为 ０ ． ０ ２毫米 ，并且需 要使用砂轮 对 其进 行大约 十次的磨 削 ，要想 通过磨 削达到 图纸的 要求时 需 要消耗大约 ４ ０小时 ，不仅效率十分低 下 ，而且在成本消耗上 也相 对较高 。由此能 够看 出，使用传统 方法对 其进行 对加工 是非 常不适用 的 。在 经过所有 的分析 以后 ，应 当使用 复合氮 化硅 材料所 制作的刀 具进行 加工 （ 半 精加工和 粗加 工 ），然 后再使用 ＣＢ Ｎ 刀具用以进行精加工操 作 ，取消以往所采取 的
９ ０米 ／ 分钟 时 ，刀具 将会 出现 切轻微 磨损 ，虽 然其可 以继续
完 成切 削工作 ，但 由于 刀具本 身发生 了较 大磨损 以后 ，在切
削时将会 消耗很 长 的时间 ，加 工粗糙 度也会 增加 ，无法满 足
发动机叶片用镍基高温合金的加工工艺
发动机叶片用镍基高温合金的加工工艺大家好，今天给大家聊聊一个很有意思的话题：发动机叶片用镍基高温合金的加工工艺。
我们得明白什么是发动机叶片，它可是发动机的核心部件之一，就像人的心脏一样重要。
发动机叶片的作用就是将燃料燃烧产生的气体推动活塞，使汽车行驶。
而镍基高温合金就是制造这些叶片的关键材料。
那么，这种材料是怎么加工出来的呢？下面就让我来给大家一一道来。
我们要了解一下镍基高温合金的特点。
它是一种非常特殊的材料，具有很高的熔点、抗腐蚀性和耐热性。
这意味着在制造过程中，我们需要使用特殊的工具和工艺来加工它。
那么，我们该如何开始这个过程呢？我们需要准备好原材料。
这些原材料包括镍基高温合金粉末、添加剂和其他辅助材料。
接下来，我们要将这些原材料混合在一起，制成一种均匀的混合物。
这个过程就像是做蛋糕一样，需要将各种原料搅拌在一起，才能制作出口感好的蛋糕。
接下来，我们要将这种混合物放入模具中进行压制。
这个过程就像是给蛋糕定型一样，我们需要将混合物压成一个平整的薄片。
这个薄片就是我们未来要制造发动机叶片的基础。
然后，我们要对这个薄片进行加热处理。
这个过程就像是给蛋糕烤制一样，我们需要将薄片放入烤箱中，通过加热使其达到一定的温度。
这个温度是非常关键的，因为它会影响到最终发动机叶片的性能。
接下来，我们要对加热后的薄片进行冷却处理。
这个过程就像是给蛋糕脱模一样，我们需要将薄片从烤箱中取出，让它自然冷却。
这样一来，我们就可以得到一个坚硬、耐用的发动机叶片了。
我们要对发动机叶片进行表面处理。
这个过程就像是给蛋糕涂上奶油一样，我们需要在发动机叶片表面涂抹一层保护膜，以防止其受到腐蚀和磨损。
这样一来，我们的发动机叶片就完成了整个加工过程。
总的来说，发动机叶片用镍基高温合金的加工工艺是一个非常复杂的过程，需要经过多道工序才能完成。
但是，只要我们掌握了这些技巧，就能制造出性能优越、耐用的发动机叶片。
希望大家在今后的生活中能够用到这样的产品，为我们的出行提供更加安全、舒适的保障。
《高速铣削镍基高温合金的切削特性研究》
《高速铣削镍基高温合金的切削特性研究》一、引言随着现代工业的快速发展，镍基高温合金因其卓越的高温性能和良好的机械性能，被广泛应用于航空发动机、燃气轮机等高端制造领域。
然而，由于镍基高温合金具有高硬度、高强度和高韧性等特点，其加工难度较大。
高速铣削作为一种高效的加工方式，对于镍基高温合金的加工具有重要的研究价值。
本文旨在研究高速铣削镍基高温合金的切削特性，以期为实际生产提供理论支持。
二、高速铣削原理及实验方法1. 高速铣削原理高速铣削是一种利用高转速、高进给速度的铣刀对工件进行加工的方法。
其优点在于能够提高加工效率，降低加工成本，同时能够获得较高的加工精度和表面质量。
2. 实验方法本实验采用高速铣削机床，选用不同参数（如切削速度、进给速度、切削深度等）进行切削实验。
通过观察切削过程中的切削力、切削温度、切屑形态等参数，研究高速铣削镍基高温合金的切削特性。
三、切削特性的研究1. 切削力在高速铣削过程中，切削力是影响加工质量和刀具寿命的重要因素。
实验结果表明，随着切削速度的增加，切削力先减小后增大；而进给速度和切削深度的增加会导致切削力的增大。
这主要是由于高速铣削过程中，切屑的形成和排除对切削力产生影响。
2. 切削温度切削温度是另一个重要的切削特性参数。
实验发现，随着切削速度的增加，切削温度也会相应升高。
此外，工件材料、刀具材料和切削液的使用等因素也会影响切削温度。
3. 切屑形态切屑形态是反映切削过程的重要参数之一。
在高速铣削过程中，切屑形态主要为带状切屑和崩碎状切屑。
不同参数条件下，切屑形态会有所不同。
带状切屑有利于降低切削力和切削温度，而崩碎状切屑则可能导致工件表面质量下降。
四、结论与展望通过对高速铣削镍基高温合金的切削特性进行研究，我们得出以下结论：1. 高速铣削过程中，切削力、切削温度和切屑形态等参数均受到切削速度、进给速度和切削深度等因素的影响。
2. 合理选择参数可以降低切削力和切削温度，提高工件表面质量。
镍基高温合金加工工艺
镍基高温合金加工工艺镍基高温合金是一种广泛应用于航空航天、石油化工、核工业和火箭发动机等高温领域的材料，具有良好的高温强度、抗氧化和抗燃气腐蚀性能。
然而，镍基高温合金的加工难度较大，因为其硬度高、热塑性差。
因此，选择合适的加工工艺对保证镍基高温合金的质量和性能具有重要意义。
本文将介绍镍基高温合金的加工工艺。
一、切削加工镍基高温合金的切削加工难度较大，因为其硬度高，导致切削力大、切削温度高、刀具磨损严重。
为保证切削加工质量，应选择合适的刀具和加工参数。
1. 刀具选择：应选择硬度较高的刀具，如高速钢、硬质合金刀具等。
此外，还可以通过涂层、强化、改性等手段提高刀具的硬度和耐磨性。
2. 加工参数：适当的进给速度和切削速度可降低切削力、减小切削温度、延长刀具寿命。
加工参数的选择需根据具体材料性能和加工条件进行调整。
二、焊接加工镍基高温合金的焊接加工难度较大，因为其热裂纹敏感性较高。
为保证焊接质量，应采取以下措施：1. 选择合适的焊接方法：镍基高温合金可采用惰性气体保护下的TIG或MIG焊接。
2. 焊接参数选择：合适的预热温度和焊接参数可降低热裂纹的产生。
预热温度一般为150-200℃，焊接参数需根据具体材料和焊接方法进行调整。
三、精密加工镍基高温合金的精密加工难度较大，因为其热塑性差，容易产生残余应力和晶间腐蚀。
为保证精密加工质量，应采用先进的数控机床和加工工艺。
1. 先进的数控机床：可实现高精度、高速度、高效率的加工。
2. 加工工艺：如电火花加工和磨削加工等，可保证加工精度和表面质量。
四、热处理工艺镍基高温合金的热处理工艺主要包括时效处理和固溶处理。
1. 时效处理：在760-815℃下保温数小时，然后进行冷却处理。
时效处理可提高材料的强度和硬度，增强其抗蠕变性能。
2. 固溶处理：在980-1020℃下保温1-4小时。
固溶处理可消除材料中的残留应力和晶间腐蚀，提高材料的塑性和韧性。
总之，镍基高温合金的加工工艺包括切削加工、焊接加工、精密加工和热处理工艺等。
热喷涂涂层磨削加工参考值
采用金刚石砂轮外圆磨削热喷涂涂层（熔覆陶瓷涂层）
涂层硬度 颗粒尺寸
涂层材料
浓度
（HRC） （目数）
WC-/NiCr-合
D151
75
金
60 ~ 75 D151
75
陶瓷合金
D151
75
湿磨
否 是 是
干磨
是 否 否
合成树脂粘接(B) 金属粘接 (M) 表面速度（m/min） 表面速度（m/min）
8 ~ 16 18 ~ 22 18 ~ 22
涂层材料 涂层硬度 磨削工艺
Ni/Cr-合金
Cu/Al-合金 WC-/NiCr-合
金
35 ~ 45 45 ~ 60
>60
外圆磨 平面磨 内部磨削 外圆磨 平面磨 内部磨削 外圆磨 平面磨 内部磨削
磨料
C C C C C C C C0 80 60 80 80 60
热喷涂涂层磨削加工参考值
采用碳化硅和刚玉砂轮磨削热喷涂涂层（非熔融）
涂层材料 Ni/Cr-合金 Cu/Al-合金 陶瓷合金
涂层硬度 磨削工艺
>700 HV
外圆磨 平面磨 内部磨削 外圆磨 平面磨 内部磨削 外圆磨
磨料
89A 80A 80A 1C 1C 1C 5C
颗粒尺寸 （目数）
80 54 60 80/2 54/2 46 25750
硬度等级
K Jot I H I H I I H
结构
5 7 5 8 8 5 8 8 5
粘接类型
V V V V V V V V V
表面速度
（m/min） 25 ~ 30 20 ~ 25 15 ~ 20 25 ~ 32 25 ~ 32 15 ~ 20 18 ~ 25 18 ~ 25 15 ~ 20
热喷涂工件的车削加工
热喷涂工件的车削加工华菱超硬刀具研发部引言：热喷涂被广泛地应用于金属表面的强化，工件经过热喷涂后，其表面硬度一般可达50-55 HRC,高的可达70HRC，而且大部分喷涂表面要求较高，表面喷涂后进行需要冷加工，有的加工余量大或者受限于大型外圆磨床设备，常采用以车代磨的加工方法。
虽然CBN刀具很早被证实适合加工热喷涂材料，但由于其脆性等原因一直在使用中受到局限。
本文根据刀具技术的发展，结合热喷涂工件特点，来进一步优化车加工热喷涂材料时刀具的选用技巧和相应切削参数。
一，热喷涂材料的种类及冷加工工艺选定首先需要对热喷涂材料的种类进行了解：热喷涂常用的喷涂粉末包括镍基、铁基和钴基合金粉，按不同的涂层硬度，分别应用于机械零部件的修理和防护；喷涂厚度可以从0.01至几毫米；硬度一般在50HRC以上。
根据热喷涂材料的喷涂厚度和加工余量以及基体材质选择车削加工或者磨削加工；一般加工余量和喷涂厚度小的可采用磨削加工；反之，以车代磨是经济的选择。
二，车加工热喷涂工件的刀具选择标准（1）当热喷涂层硬度小于HRC45时，可选择硬质合金刀具材料，常用牌号有YS30、YG3X 等，线速度可选νc=40 m/min。
（2）当热喷涂层硬度大于HRC45时，可选用陶瓷或CBN刀具；陶瓷刀具和焊接复合CBN 刀具由于抗冲击性能差，常在精加工中使用（吃刀深度在0.3mm以内为佳）；如果加工余量大，华菱超硬BN-S20牌号可进行大余量粗车。
（3）当热喷涂层硬度大于HRC55时，用CBN刀具能有更好的刀具寿命和加工效率。
三：加工热喷涂材料时刀具的切削参数（1）采用硬质合金刀具时，吃刀深度常取aO=0.15～0.6mm，表层硬度越高，aP应越小。
精车时aP＝0.05～0.1mm。
进给量一般取f=0.1～1mm/r，精车时f应小些。
先速度根据硬度一般选择νc=40 m/min；当热喷涂硬度在HRC45-65时，采用硬质合金刀具，线速度一般在νc=10 m/min为佳。
高温镍基合金粉末
高温镍基合金粉末高温镍基合金粉末是一种具有特殊性能和广泛应用的材料。
它具有高温抗氧化、耐腐蚀、强度高等优点，在航空航天、能源、化工等领域都有着重要的应用价值。
本文将从合金粉末的制备、性能特点以及应用领域等方面进行阐述。
一、高温镍基合金粉末的制备高温镍基合金粉末的制备主要有机械合金化法、电化学法、热喷涂法等。
1. 机械合金化法：通过机械合金化的方法制备高温镍基合金粉末，可以利用球磨机、振动磨等设备将合金元素的粉末混合，并在高温下进行球磨或振动磨，使合金元素发生扩散反应，最终得到合金粉末。
2. 电化学法：电化学法制备高温镍基合金粉末是利用电解溶液中的金属离子在电极上沉积，形成合金粉末。
这种方法可以控制粉末的形貌、尺寸和成分等。
3. 热喷涂法：热喷涂法是将高温镍基合金粉末通过喷涂设备喷射到基体表面，然后在高温下熔化与基体结合。
这种方法可以制备出涂层均匀、致密、耐磨损的高温镍基合金涂层。
1. 高温抗氧化性能：高温镍基合金粉末具有良好的高温抗氧化性能，能够在高温下形成致密的氧化膜，防止氧的进一步渗透，保护基体材料不受氧化损伤。
2. 耐腐蚀性能：高温镍基合金粉末具有良好的耐腐蚀性能，可以在酸、碱、盐等腐蚀介质中长期稳定工作。
3. 强度高：高温镍基合金粉末具有较高的强度和硬度，能够承受高温下的高应力和高载荷。
4. 热膨胀系数小：高温镍基合金粉末的热膨胀系数与大多数材料相匹配，可以减少由于温度变化引起的热应力。
三、高温镍基合金粉末的应用领域高温镍基合金粉末广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
1. 航空航天领域：高温镍基合金粉末常被用于制造航空发动机涡轮叶片、燃烧室等关键部件，以提高其耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等性能。
2. 能源领域：高温镍基合金粉末在能源领域的应用主要体现在核能、石油化工等方面。
在核能领域，高温镍基合金粉末可用于制造核反应堆构件，具有良好的耐辐照性能。
在石油化工领域，高温镍基合金粉末可用于制造化工设备，抵抗腐蚀和高温蚀刻。
镍基合金的车削加工
２ 解决方法 ．
（ ）控制加工硬化带来的影响 加工硬化严重是镍 １
两个 角度必须合理选择 。粗车刀前角可大些 ，可取 ８ ～ 。
ｌ 笙 ！ 兰 箜塑 ！
Ｗ Ｗ Ｗ ． ｅ ａ１ ｍ ｔ ｗｏｒ ｉ ｋ ｎ０１ ９５ｏ ｃ０ｍ ．
②高温合金塑性好 ， 加工时产生的塑性变形 大，切削 力
大 。高温合金 材料 强度 高 ，切削 时产生 强烈 的塑 性变
形 ，使切削力剧增。③切削温度高 。高温合金在切 削中 产生较大的塑性变形 ，因此 ，产生大量 的切 削热 ，再加 上材料导 热性 差 ，高 温合 金 的切 削温 度可 高 达 ７０— ５ １ ０ ￣。 ０Ｃ ④刀具寿命低。高温合金 的切屑强韧 ，切削温 Ｏ 度高 ，容易粘刀 ，当切屑 流经 刀具前 面时 ，产生粘 结 、 熔焊等粘刀现象 。切削高温合金时 ，硬度极高 的碳化 物 使机械磨损加剧 ，在高温 的作用下粘接磨损 、 扩散磨损
工选 Ｙ ８ Ｗ２等 。 Ｇ 、Ｙ
１ 镍基高温合金的加工难点 ．
Ｉ ｏｅ ２ ｎ ｎ１ ５和 Ｈｓ ｌｙ ２６ 金都属 于镍 基高 温 ｃ ６ ａｅｏ ｔｌ Ｃ一 ７ 合 合金 。高温合金的加工难点有 以下几个方 面 ： ①加工硬
化 十分严重 。在切削高温合金时 ，己加工表面上 的加工 硬化现象较严重 。表面硬度要 比其基体高 ５ ％ ～１０ 。 ０ ０％
镍 基 合 金 的 车 削 ／ ＪＴ Ｏ
精量 电子 （ 深圳 ）有限公 司 （ 广东 ５８ ４ ） 何艳华 １０ ３
随着我国制造业和机械工业 的快速发展 ，对金属零