新型鋁高速鋼刀具在汽輪機(jī)加工中的應(yīng)用
2010年03月24日 13:57 8829次瀏覽 來(lái)源: 機(jī)械專(zhuān)家網(wǎng) 分類(lèi): 鋁資訊
二、.新型鋁高速鋼刀具在汽輪機(jī)加工中的試驗(yàn)和應(yīng)用:
501鋼刀具,在汽輪機(jī)制造中,我公司應(yīng)用已有十多年歷史,其應(yīng)用效果是顯著的。我們首次應(yīng)用是對(duì)汽輪機(jī)零件的難加工材料加工。上世紀(jì)80年代末期,我們?cè)阢@削一種汽輪機(jī)冷凝器管板孔時(shí)(被加工材料為Bfe30-1-1,主要成份是銅和鎳,且鎳的含量高達(dá)29~32%),發(fā)現(xiàn)采用普通高速鋼麻花鉆無(wú)法進(jìn)行正常切削,鉆削時(shí)不但切削效率極低,且刀具壽命也很短,鉆削時(shí)伴有刺耳的尖叫聲。后來(lái)我們對(duì)麻花鉆進(jìn)行了表面涂層處理,但加工效果仍不佳(管板上有數(shù)千個(gè)孔,加工一個(gè)?15×60的孔需要近15min),為解決這一加工難題,我們又先后采用了二種新刀具材料,一種是鋼結(jié)合金,另一種則是501鋼,試驗(yàn)應(yīng)用這兩種刀具材料并對(duì)刀具結(jié)構(gòu)做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)后,難題基本得以解決,切削效率和刀具壽命分別提高了5~8倍,基本滿(mǎn)足了生產(chǎn)要求。刀具結(jié)構(gòu)。從實(shí)際加工情況看,使用鋼結(jié)合金制造的麻花鉆其效果略勝于501高速鋼,但由于鋼結(jié)合金麻花鉆制造時(shí)冷熱加工都十分困難,工廠(chǎng)無(wú)法進(jìn)行批量生產(chǎn),所以最后我們還是采用501鋼制造的麻花鉆解決了這一難題。以后我們又陸續(xù)采用了501鋼制造的刀具對(duì)汽輪機(jī)零件難加工的高溫合金、不銹鋼和高強(qiáng)度合金鋼材料進(jìn)行了試驗(yàn)和推廣應(yīng)用。
GH4169高溫合金材料的輪盤(pán)螺孔加工十分困難,其規(guī)格為M5,由于材料的韌性、粘性大,加工冷作硬化現(xiàn)象嚴(yán)重,再加上螺孔直徑小,絲錐強(qiáng)度差,因此加工時(shí)鉆頭、絲錐經(jīng)常折斷,使加工陷入了困境。后來(lái)我們?cè)囼?yàn)應(yīng)用了501鋼制造的鉆頭和螺旋槽絲錐,并對(duì)加工工藝、刀具結(jié)構(gòu)和冷卻潤(rùn)滑進(jìn)行一些改進(jìn),加工時(shí)出現(xiàn)的切削效率低、刀具壽命短、絲錐易折斷的現(xiàn)象基本得到了改善和解決?,F(xiàn)我們已將M5螺孔加工的501鋼刀具正式納入工藝。
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子材料為30Cr1Mo1V、34Cr2Ni4MoV等高強(qiáng)度合金鋼,對(duì)轉(zhuǎn)子樅樹(shù)型輪槽的銑削加工目前我們一般都選用M42高鈷高速鋼,但材料價(jià)格的昂貴也迫使我們探討、尋找能否有低價(jià)位的刀具材料可替代。為此,我們和貴州西南工具廠(chǎng)進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)501鋼制造的樅樹(shù)型輪槽銑刀,經(jīng)過(guò)雙方一年多時(shí)間的摸索和改進(jìn),501鋼樅樹(shù)型輪槽螺旋刃粗銑刀終于成功的應(yīng)用在轉(zhuǎn)子輪槽的粗銑加工。它的使用情況是,在和M42輪槽銑刀相同的切削用量條件下切削平穩(wěn)、正常,且刀具壽命基本接近或達(dá)到了國(guó)內(nèi)同類(lèi)M42輪槽銑刀的水平。但由于前段時(shí)間貴州西南工具廠(chǎng)的改制和該廠(chǎng)批量生產(chǎn)樅樹(shù)型半精、精銑刀的設(shè)備、工藝等條件不成熟,所以我們現(xiàn)在沒(méi)有再繼續(xù)向西南工具廠(chǎng)訂貨。但從我們成功試用501鋼制造的輪槽粗銑刀中也找到了開(kāi)發(fā)501鋼刀具的新途徑。
目前,我廠(chǎng)對(duì)501鋼銑刀的批量應(yīng)用主要是用于汽輪機(jī)各類(lèi)不銹鋼材料的葉片加工,應(yīng)用的品種大多為各種規(guī)格的波刃型立銑刀,刀具年應(yīng)用量約為6000多把,貴州西南工具廠(chǎng)根據(jù)我廠(chǎng)使用實(shí)際情況(特別是根據(jù)馬氏體不銹鋼材料的性能特點(diǎn))在刀具幾何角度和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn),其典型結(jié)構(gòu)。
501鋼波刃型立銑刀和原用普通高速鋼立銑刀加工不銹鋼相比,其典型刀具所使用的切削用量和刀具效率、壽命提高情況可見(jiàn)下表。
表1加工葉片背弧試驗(yàn)數(shù)據(jù)葉片材料1Cr12Mo
?32長(zhǎng)銑刀轉(zhuǎn)速n(r/min)走刀量f(mm/min)加工數(shù)量(件)
普通高速鋼銑刀230224020
501后波刃銑刀224038430
表2加工葉片拉筋凸臺(tái)試驗(yàn)數(shù)據(jù)葉片材料0Cr17Ni4Cu4Nb
?40銑刀轉(zhuǎn)速n(r/min)走刀量f(mm/min)加工數(shù)量(件)
普通高速鋼銑刀16091
501后波刃銑刀160446
從上表可以看出采用501鋼立銑刀后刀具切削效率可提高0.5~3.0倍,壽命可提高0.5~3.0倍左右,501鋼立銑刀的應(yīng)用受到了操作工人的歡迎和好評(píng),為此今后我們要在不斷總結(jié)、改進(jìn)應(yīng)用的基礎(chǔ)上加大501鋼刀具的推廣應(yīng)用面。
4.有待進(jìn)一步探討的幾個(gè)問(wèn)題
501鋼制造的刀具在我廠(chǎng)的應(yīng)用雖然取得了較大的成效,并站穩(wěn)了腳跟,但應(yīng)用中還有不少工作需要進(jìn)一步完善。主要的有下列幾方面的工作。
采用501鋼制造的刀具對(duì)各種材料(特別是難加工材料)的加工尚未找出合理和最佳的切削用量。
501鋼的磨削(修磨)目前較M42鋼困難,因此要尋找、試驗(yàn)適用于501鋼刀具的磨料。
由于501鋼熱處理工藝要求嚴(yán)格,像我們工廠(chǎng)自行研制的該鋼種刀具往往達(dá)不到專(zhuān)業(yè)工具廠(chǎng)制造的水平和效果,因此還需要專(zhuān)業(yè)工具廠(chǎng)的幫助和自行探索。
加強(qiáng)501鋼制造的刀具在專(zhuān)業(yè)工具廠(chǎng)、同行業(yè)或使用單位的經(jīng)驗(yàn)交流以擴(kuò)大推廣使用面
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