基于镍基高温合金加工工艺的研究与应用.pdf

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1、第23卷第5期2010年9月机电产品开簋与钏崭Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProduetaV01．23。No．5Sep．，2010文章编号：1002—6673(2010)05一143—03基于镍基高温合金加工工艺的研究与应用刘逢博(安捷伦科技(上海)有限公司，上海200131)摘要：通过对气相质谱分析仪中镍基高温合金Inconel625零件(离子源腔体)的切削加工工艺的分析研究，以及通过对不同切削刀具(涂层刀具CVD&PVD)的性能研究和参数的组合试验。验证并总结出了合理有效的工艺方案，攻克了加工难点并

2、卓有成效地达到延长刀具寿命和设计目标．又降低了制造成本。关键词：Inconel625特性；切削刀具；CVD&PVD涂层；参数及刀具寿命；加工时间中图分类号：TG68文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2010．05．058Research&ApplicationORHighTemperatureAlloyPartMachiningProcessLIUFeng-Bo(AgilentTechnologies(shangrm)Co．，Ltd，Shanghai200131，China)Abstract：Havestudiedandre

3、searchedcuttingapproachesandprocessonNickel—basedhi曲temperaturealloy(Inconel625)，whichisusedforGClilassspectrometerinstrumentsourcebody；anddesignedOUtdifferentcuttingsolutiontOexpertmentandtesttOmeetourdesignedgoal；血狮，optimizedandsummarizedOUt∞effectivemachiningprocessthatovercomemac

4、hiningdifficultiesandobtainsuccess；meanwhi／e．10werdownmanufacturingcost越well．Keywords：inconel625characteristic；cuttingtool；CVD&PVDcoating；parameterandtoollifetime；machiningtime0引言表1Inconel625的化学成分Tab．1Inconel625chemicalcompositOn合金％镍铬钼铌钽j铁铝钛碳锰硅铜1磷硫最小582083．15625‘最大6223104．1550．4O．40．

5、10．5O．50．5IO．0150．015理就能增加很高的强度。同时，向镍中加入Cr，Mo可以提高其耐酸性，此合金还可以在很多种严酷的酸性环境中抵御腐蚀，特别是耐斑点腐蚀及裂隙腐蚀：它运用于化学加工，航空领域，轮机引擎，污染控制设备和核反应设备等。镍基耐热高温合金可分为同溶强化型合金和析出强化型合金。在我公司高端质谱分析仅产品中．其离子源腔体采用的材料就是镍基耐热合金一Ineonel625．其设计使用目的是应用其优异的化学惰性和抗高温氧化性。2高温合金的切削加工特点众所周知，高温合金是最难加工的材料之一．如果45#钢的加工性能为100％，则高温合金的相对加工性能

6、143·数控机床世界·仅为5％．20％；其主要切削加工的特点有：①切削力大：是切削普通合金钢材的2—5倍：②切削温度高：切削高温合金时．会产生较大的塑性变形，刀具与工件间有强烈摩檫，切削力增大。因此会产生大量的切削热，最高可达1000℃左右。高温不仅会加剧刀具的扩散磨损和氧化磨损，也会使工件产生热变形，使得尺寸及形状精度不易控制；③加工硬化严重：切削塑性变形区的晶格畸变现象严重，使已加工表面产生冷硬化。已加工表面的硬度，比基体硬度高出100％～200％；④刀具易磨损：由于加工硬化严重以及高温合金中含有微观硬质点。从而加速刀具磨损。本文作者主要研究了硬质涂层刀具在

7、Inconel625零件上的切削试验和刀具寿命应用。这里的涂层主要有：TiN，TiCN，TiALN，TiN+TiALN。3硬质涂层刀具的性能特点刀具硬质涂层技术主要是通过化学或物理气相沉淀的方法．在刀具表面获得几微米到十几微米厚的硬质薄膜，因其具有硬度高，润滑性好，耐高温等特点，而使切削刀具获得优良的切削力学性能：使得切削效率大幅提高，加工表面质量也大幅提高；同时，在合适的参数配合运用下，可实现高速，高效，高精加工。按涂层技术的方法分类有：化学气相沉淀CVD(ChemicalVaporDeposition)和物理气相沉淀技术PVD(PhysicsVaporDep

8、osition)两大类。