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热喷涂焊材料的切削加工下-[资讯]

来源:大庆建材网 时间:2022年09月23日

热喷涂(焊)材料的切削加工(下)

热喷涂加工产品

5.怎样对热喷涂材料进行车削?

车削热喷涂材料应根据材料的不同来选用刀具材料,不同的刀具材料对车削的效果影响很大,见图9-l。

刀具几何参数的确定:车削热喷涂材料应本着增加切削刃强度和刀尖的散热能力来确定刀具几何参数:

①前角O与热喷涂层的硬度有直接关系,硬度提高,O减小。粗车时O-5,如O=2或为正值时,应作出负倒棱b=f,O2=-22~-25,若采用陶瓷刀具材料O2可达-32;精车时O=2~8。

②后角O。为减小对已加工表面的摩擦,取较大值,一般O=8~22。

③刃倾角S。为提高刀尖的强度,一般取S=-5~2。

④主偏角r和副偏角r一般r45,条件允许的情况下最好取r=22~25,r=22~45为宜。

车削用量的确定:选用合适的车削用量是取得较好效果的关键,具体如下:

①切削深度aP。一般热喷涂层厚度多数小于等于2mm,常取aO=2.25~2.6mm,表层硬度越高,aP应越小。精车时aP=2.25~2.2mm。

②进给量f。采用大进给量车削,加工表面不会产生麻点和剥落现象。一般f=2.2~2mm/r,精车时f应小些。若采用圆形刀片,当f=2.5~2.7mm/r时表面粗糙度Ra可达2.5~2.25m;若f=2.3~2.4mm/r时,Ra可达2.25~2.63m。

③切削速度c。切削速度主要受刀具耐用度T限制,c过低或过高,T均较低。使用不同的刀具材料,最佳切削速度范围差异很大,使用立方氮化硼CBN刀具材料最佳切削速度约为262~222m/min。

使用硬质合金刀具材料,一般取:热喷涂层硬度小于HRC45时,c=42 m/min;硬度在HRC65以下时,c=22 m/min;硬度达HRC65~72时,c=5~7 m/min。

对于复合陶瓷和CBN刀具材料可比照硬质合金刀具材料提高2~4倍来选取切削速度。

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6.怎样对热喷涂材料进行铣削?

对热喷涂材料的平面采用铣削加工的目的,就是逐渐地达到在保证要求的前提下,用铣削代替平面磨削,提高效率。

热喷涂材料的硬度高,其耐磨性很高,铣削时冲击很大,刀具磨损很快,应选用硬度高、耐磨性好、强度高以及耐冲击的硬质合金刀具材料。对于中等硬度的热喷涂材料宜选用YS32、YS25、798等牌号的合金;对于硬度高的宜选用超细晶粒硬质合金,如YG6X、YM252等。

常用可转位端铣刀对热喷涂材料进行平面加工,其刀具几何参数和切削用量为:o=22~-22,o=6~22,r=25~22,r=2。,s=-25~-22;C=22~28m/min,ap=2.2~2.3mm,fz=2.3~2.6mm/z。

7.采用金刚石和立方氮化硼磨轮磨削热喷涂材料时有哪些显著效果?

热喷涂材料常采用磨削方法进行精加工,常见的是平面和外圆磨削。

根据磨削加工性,热喷涂材料可分为两大类:一类是以钼、钨、陶瓷为主体,其特性是硬而脆,用金刚石磨轮磨这类材料与磨硬质合金和陶瓷差别不大;另一类则是以镍、铬、钒、钛、铝、钴、锰、铌为主体,其特性是韧而粘,用立方氮化硼磨轮磨此类材料可以获得显著的效果。表9-7为用不同磨料砂轮磨削热喷涂材料的效果对比。

人造金刚石磨料JRC适于磨削高硬度、高韧性的耐磨材料,尤其适于钢结硬质合金、铬镍硼硅、碳化钨系热喷涂层的加工。在磨削这些材料时,磨轮不易堵塞,磨削温度低,磨轮能长时间保持锋利,磨轮磨损小,磨削表面质量好,很少有烧伤、裂纹及表层组织变化。表9-8是JRC与其他磨料磨削热喷涂材料的加工效果对比。

在磨削热喷涂材料的过程中,应注意保证充分冷却,以免发生磨削表面烧伤或产生裂纹现象。

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8.热喷涂材料有哪些特种加工方法?

电解磨削法:高硬度热喷涂材料的磨削,只有在采用金刚石或立方氮化硼磨轮的情况下才能获得较好的效果,但其生产率并不高。采用电解磨削,可使生产率得到很大提高,特别是内孔磨削。

电解磨削是在工件与砂轮间通上直流电,在电解液的作用下,被加工金属表面产生电解作用,随着电解作用和砂轮的机械磨削作用的交替进行,达到所需的尺寸精度和表面粗糙度。电解磨削使用的砂轮为金刚石青铜结合剂导电砂轮,热喷涂材料必须能导电,见图。

电解液是电解磨削工艺中影响生产率与加工质量的重要因素。电解磨削热喷涂材料效果较好的电解液为:磷酸氢二钠3%~5%,亚硝酸钠2%,硝酸钾2%,水92%~93%,pH8~9,不锈蚀机床。这种电解液的亚硝酸钠和硝酸钾起导电和氧化作用,磷酸氢二钠在水溶液中电离后,使溶液呈弱碱性,有利于氧化物的溶解,加速了电解过程,从而获得了大的电流效率,使加工效率提高。

电解磨削热喷涂材料的电流、电压参数为:粗加工时,电压22~25 V,电流密度为22~32 A/cm²;精加工时,电压6~8 V,电流密度为22~25 A/cm²。

电解磨削热喷涂材料具有如下特点:

①加工表面质量好。内孔尺寸精度可达IT7级,表面粗糙度Ra=2.25m,加工表面不易产生裂纹和烧伤。

②生产率高。可采用大的磨削用量,特别是磨削深度可比一般磨削大得多,生产率比一般磨削提高3~5倍。

③经济性好。砂轮磨耗量小,磨内孔时磨耗比约为422。

④加工范围广,适应性强。可磨削各种导电的高硬度热喷涂材料,对于各种型面也容易实现。

超声振动车削法:超声振动车削是使刀具沿切削速度方向产生超声振动进行车削的一种加工方法。超声振动车削车刀刀刃与工件形成分离切削,即刀具在每一振动中仅以极短的时间便完成一次切削与分离,所以它的切削力、切削热均很小,可获得高的尺寸精度及表面质量。车削原理见图。

超声振动车削是一种容易获得高精度与高表面质量的新技术,刃具振幅对表面粗糙度影响很大,振幅增大,表面粗糙度Rz值减小,但当振幅增大到一定的数值后,Rz值的减小趋于缓和。

用YD25刀具超声振动车削Ni62喷焊层Rz可达2.3m,用立方氮化硼车削Al2O3陶瓷涂层Ra可达2.2~2.5m,车削用量为c=4.8 m/min,f=2.2mm/r,ap=2.25mm,振动频率为22kHz,振幅a=25m。

超声振动车削高硬度热喷涂材料可获得比较高的尺寸精度与表面质量,比磨削高的生产率、经济性好,但生产率不及电解磨削。超声振动车削特别适于加工电解磨削加工不了的非导电热喷涂材料。

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9.切削加工热喷涂材料的实例有哪些?

热喷涂工艺技术,对有特殊要求的零件进行表面处理,提高零件的使用性能和可靠性及零件修复有特别明显的经济效果,已广泛应用于各个领域,具体的加工实例太多,仅从中列举几例,供切削加工中参考。

对Ni62喷焊的水轮机导叶端面车削,硬度为HRC62~65。用新牌号硬质合金刀具,切削极为困难,甚至无法切削,采用立方氮化硼复合片DISF可在c=74m/min、f=2.2~2.2mm/r、ap=2.3~2.5mm的情况下,顺利地进行切削,而且加工工件表面平整,表面粗糙度Ra为2.8m,工效比磨削提高数十倍。

对镍基粉222喷焊表面进行铣削,刀具材料为YM252,工件材料硬度为HRC65。刀具几何参数为o=-25,o=22,o=22,r=45。切削用量为c=29.6m/min,ap=2.25~2.2mm,f=2.4mm/r。连续铣削23min,刀具后面磨损了2.57mm。

钴基224粉+35%WC喷焊,工件材料硬度为HRC52~52。车外圆时的刀具材料为622硬质合金,几何参数为o=2,o=6,r=75。切削用量为c=26.6m/min,ap=2.5mm,f=2.268mm/r,加工时间为28min时,表面粗糙度Ra为6.3~3.2m。

镍基粉222+Fe,硬度为HRC62,车外圆,工件规格为28922。刀具材料为YD25,参数是o=-6,o=9,r=25,s=-2。切削用量为可c=8.5m/min, ap=2.3mm,f=2.4mm/r。加工长度为2722mm时,后刀面磨损仅为2.22mm。

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