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高温合金材料拉削工艺的研究

2018-05-23隋胜涛庞继友刘军喆

机械工程师 2018年5期

隋胜涛, 庞继友, 刘军喆

(中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司,沈阳110043)

0 引言

在拉削高温合金时存在着很多问题,尤其是拉削较难加工材料,如GH2696、GH4169及某型号的高压涡轮盘和低压涡轮盘所用材料FGH96(粉末高温合金)等。我们选择了新型刀具材料粉末冶金高速钢PM-T15和ASP2030制造拉刀。并对从选材到应用的整个工艺过程进行跟踪研究,最后得出结论:该材料可延长刀具寿命50%以上,从而可大大降低此类刀具的成本。

拉刀在航空发动机制造业应用非常广泛,它具有加工精度高、加工效率高、表面粗糙度低等优良性能。在某些航空零件上,这种加工工艺方法是其它加工手段不可替代的。但在拉削某型号叶片时,因其材料是铁基高温合金GH2696,较难加工,目前所用的最好的刀具材料是W2Mo9Cr4VCo8(M42),拉削过程中出现的问题很多,刀具寿命短,底面拉刀刃磨一次后,仅能拉削10~20片叶片,刀具磨损严重,被拉削表面波纹大,尺寸难以保证,还出现过拉刀被拉断的现象,有必要开展GH2696材料拉削性能研究,为今后拉削航空难加工材料开辟一条新路。

1 拉削GH2696材料拉刀的性能及设计

以GH2696材料叶片为载体,进行粉末冶金高速钢拉刀的工艺研究,找到一种更适合加工难加工材料的刀具材料,研究该材料的机械加工性、热处理方法、制造拉刀时的结构及拉削参数,并对其能否推广应用于实际生产中进行可行性分析。

1.1 叶片材料

叶片材料是铁基高温合金GH2696。该材料是一种以Fe-25Ni-12Cr为基体的高温合金,用少量的钛、铝、钼和微量硼综合强化,在650℃以下具有高的屈服强度和持久蠕变强度,以及良好的高温弹性性能、抗燃汽腐蚀性能和加工塑性。……

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