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Inconel600合金加工注意、Inconel600切割方式 2022/10/17

文章来源:由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://www.163.com/dy/article/HH2QPBA20552DNTQ.html"

切割幾乎是所有材料都需要經歷的加工步驟,針對金屬材料的不同所采用的切割方式也是不一樣的。切割方法的選擇取決于所需切割金屬的類型、厚度和數量,以及用戶對切割質量的要求。在本文中,小編將討論的是鎳基合金及貴重金屬材料的線切割、等離子切割、激光切割以及水刀切割這四種切割方法。眾所周知,鎳基合金及貴重金屬材料的較為貴重,切割產生的重量損失、切割面質量、粗糙度等都與成本息息相關。故不論選用哪一種,都要考慮直接損耗和間接二次損耗的成本。線切割:化學法線切割又叫做數控電火花線切割,是一種特有的特種加工金屬切削方式,隸屬電加工范疇,主要用于工業生產中的精密加工,其加工具有加工精度高、切面表面粗糙度低、安全性好等特點!線切割加工原理不同于其它金屬切削設備,加工原理實際上是一種電解電燒融的腐蝕現象,是一種精準的化學反應、而不是常規切削設備的物理切削。線切割加工采用金屬絲(鉬絲、鎢絲等)作為導電電極,特制高頻電源持續放電擊穿,對切割工件進行燒融腐蝕,從而實現切割加工的一種方法。線切割能加工各種高硬度﹑高強度﹑高韌度和高熔點的導電材料,由于線切割加工的特殊性,其加工不受所加工材料硬度等物理性質影響,只跟材料的導電能力、熔點、密度等有關……激光加工:熱加工激光切割各方面都比較理想,就是設備成本比較高,并不是所有企業都有能力承受,而且這種方式對厚金屬材料來說也是無能為力的。激光切割精密,熱影響區小,熱變形小(1mm左右的邊部),速度快,切縫小損耗小,板材變形小。對于數量較大的鎳基合金加工,激光加工應用較廣。特別實在一些大型項目上,數十噸的精密加工件,甚至需要幾臺高效激光機同時切割加工。等離子切割:熱加工等離子切割是以壓縮空氣為工作氣體,以高溫高速的等離子電弧為熱源、將被切割的金屬局部熔化,并用高速氣流將已熔化的金屬吹走、形成切割。缺點非常明顯:熱影響區大,板材會因熱而變形,切縫寬損耗大,不適宜切薄板。特別是切割貴重的鎳基合金如哈氏合金C276,15毫米的板材,切割損耗5mm,兩邊熱影響區3~5毫米,打磨去掉氧化區成本不說,光材料的料損就是一筆高昂成本。對于碳鋼等低端材料無所謂,對于貴重材料就是幾千塊錢的損失。故在鎳基合金加工時候較少。案例:有次水切割設備較忙,客戶催發貨物,經客戶同意,用等離子切割N08800的35mm材料,切后慘不忍睹。上圖是真相,切割直接浪費5mm,熱影響區6mm,客戶回去二次加工,又損失一筆……水刀切割:冷加工剩下的就是水切割了,所謂的“水刀”,是用高壓泵把密封的水加壓,通過高級硬質合金、藍寶石、金剛石等做成的噴嘴極細的噴口噴出,切割材料。綜合來看,它比線切割、激光切割都要好,因此也成為目前應用最廣泛的切割方式。之所以說它好,主要是以為它可以切割任何材料,冷切割方式,沒有任何熱影響區。對厚度沒有要求;而且價格適中,性價比高,是較為理想的切割設備了。缺點是:速度慢、慢、慢。但慢工出細活,幾乎沒有料損節約成本,切割面光滑,在鎳基合金加工時候長期使用。案例:N08825材質30mm厚板加工法蘭環8件,成品交付后,略微車床加工下即可直接使用。前期水刀切割費點時間,后期加工節約工序和材料,數量不多,對于貴重耐腐蝕材料來說,是比較合適的切割辦法。說完切割,那么接下來要說的就是機加工了,很多客戶在面對鎳基合金的加工時,總會碰到各種各樣的問題,針對這些問題,小編進行了一個系統的總結,當然如果有遺漏部分,歡迎各位留言給我。鎳基合金材料附加值高,它的加工也是個比較困難的活。當遇到Inconel600、Inconel625和HastelloyC276或者HastelloyB3等難加工合金材料時,加工知識與經驗就顯得非常重要。這些材料具有很高的強度、耐腐蝕性,并且這個材料都是要經受極高的溫度的考驗的。因此一方面,需要在上述材料中加入了一些特殊元素,以獲得優越的性能;另一方面,特殊元素的加入也使得材料特別難于銑削加工。小編個人認為,在鎳系合金中占據主導作用的鎳和鉻兩個主要添加成分,其實在加工上相背的:首先增加鎳能增加材料韌性,其次加入鉻可提高材料的硬度,再加上其它成分的平衡,刀具的磨損情況難以避免。一般來說,添加到材料中的其它元素有硅、錳、鉬、鉭、鎢等,值得注意的是,鉭和鎢也是用來制造硬質合金的主要成分,它們能有效地提高硬質合金的性能,但是這些元素加入到工件材料中,就使它變地難以銑削加工。形象通俗地講,差不多像用一把硬質合金刀具切削另一把硬質合金刀具一樣。刀具的破損和成因首先為什麼切削其它材料的銑刀、刨床刀頭,在加工鎳基合金時破損較快?搞清楚這一點是很重要的。加工鎳基合金,其刀具費用較高,其費用為銑削一般鋼材的5~10倍。這點,小編在文末的HastelloyC276刨床加工案例中會和用戶簡單分享下。毋庸質疑,在銑削鎳基合金時,熱量是影響刀具壽命的最重要的因素。極高的切削發熱,也不僅僅是銑削鎳合金才遇到的問題。銑削鎳基合金時,需要對熱量加以控制。許多刀具的損壞還與其它因素有關,不合格的夾具和刀柄都可能縮短刀具壽命。當夾緊的工件剛性不足,切削時產生移動時,可能會引起硬質合金基體的斷裂。有時會沿切削刃產生小的裂縫,有時還會從硬質合金刀片上崩掉一塊(俗稱崩刀),無法繼續進行切削。因此,提醒下,在加工開始前,設法加強夾具的剛性,對以后長時間的生產都會帶來益處。不僅延長了刀具的壽命,而且還提高了工件表面質量,減少了加工誤差。當然,這種崩刃也可能是因為硬質合金太硬或切削負荷太大所致。這時應考慮采用高速鋼刀具進行加工,以減少崩刃的發生。然而,需要說明的是,高速鋼刀具又不能像硬質合金那樣承受較高的熱量。究竟采用什麼材料,必須根據具體情況權衡二者得出。同樣,刀柄選擇不當,也會縮短刀具壽命。選擇刀柄時應遵循一個原則,就是刀柄要盡可能的短。這些對刀具和工件的夾持要求,對銑削任何材料都適用,而當銑削鎳基合金時,還需要盡可能采用先進的加工經驗。刀具的選擇與使用不管刀具設計得如何,或用什麼材料制成,刀具的制造商的專業知識也是幫助經濟加工的不可或缺技術來源。如果超出刀具的加工能力,將導致刀具的損壞。插銑也是一樣,如果不能將切屑及時地從槽底排出,切屑將會受到擠壓,之后刀具也將損壞。總之,銑削加工高溫合金時,這些情況對刀具壽命都是不利的。銑削鎳基合金時,選擇適當的切削速度也非常重要。它決定了在切削區產生熱量的多少。推薦的速度范圍從較低的12~15mmin(對高速鋼銑刀)到23~37mmin(對硬質合金銑刀),再到180~245mmin或更高(對陶瓷銑刀)。增加進給量和切削深度也會增加切削熱,因相應地增加了切削力和刀具與工件的接觸面積。切削熱的影響和冷卻散熱在銑削鎳基合金時,會有大量的切削熱產生。所以在加工時,應用充分的冷卻液將切削區淹沒,這對小直徑銑刀容易實現,但對大直徑刀具(如面銑刀),切削時就不可能全部淹沒,只能關掉冷卻液,采用干銑方式。但是對于刨床,還是可以實現加工時候的在線冷卻。當銑刀不能被冷卻液覆蓋時,熱量在刀片上快速傳入、傳出,導致產生許多垂直于切削刃的很小裂紋,裂紋逐漸擴展,最終就會引起硬質合金碎裂。如前所述,鎳基合金的兩個主要元素是鎳和鉻。當金屬冶煉廠調整每種金屬的百分比含量時,其耐蝕性、強度、硬度等特性都會改變,同樣它的可加工性和加工參數也會隨之變化。需要說明的是,單單設計切削堅韌或硬質工件的刀具并不難,但要設計出二者兼備的鎳基合金刀具卻是不容易。對于這些合金你可能有自己的叫法,但只要你了解它的成分并使用適當的刀具,你就可順利地銑削像Haynes242、HatelloyC276、HatelloyB-3等這樣的材料。HastelloyC276合金加工案例分享小編一客戶經手一批HastelloyC276鎳基合金方棒的刨床深加工,尺寸為190*210*3650mm多支。在加工時候就碰到以上難題,毀刀嚴重。一方面,刀具鈍化厲害,基本3—4個回程就需要二次磨刀,選低于加工不銹鋼的效率;另一方面,如以上所述,崩刀嚴重,成本高企。合作的數控中心加工過程苦不堪言。經現場溝通后,提出以下解決方法,情況較大改善:1、排除一些細節,如夾裝方面等可能帶來的影響,規范操作;2、采用YG-8以上材質的刀具;3、采用高端冷卻液快速給刀具散熱。如您也有鎳基合金車、銑、刨、磨等加工時候的一些問題,可以在線留言下,歡迎大家一起討論。

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