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难加工材料GH4169深孔钻削机理的研究
作者：贺生明来源：《科技资讯》2016年第25期
摘要：该文分析了GH4169材料的切削加工性、化学成分、物理性能，介绍了深孔钻削加工的特点。采用错齿内排屑深孔钻削刀具，选用不同钻削工艺参数进行深孔钻削试验，分别分析刀具失效形式、铁屑形态及形成原因。最终确定了合适切削参数以及刀具材料。发现粘接磨损和磨粒磨损是刀具磨损的主要形式，短锥形螺旋切屑是理想切屑形态。关键词：高温合金GH4169深孔钻削刀具磨损中图分类号：TG52文献标识码：A文章编号：16723791（2016）09（a）004902GH4169高温合金抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能优越，有良好的加工性能、焊接性能，该材料深孔类零件应用非常广泛，现已广泛运用于航空、航天、能源工业中1。但深孔加工相对较难。原因是深孔的加工过程中刀具处于封闭的状态下进行切削，切削过程不易直接观察、切削产生热量不易传散、铁屑不能顺利排出、钻削工艺系统刚度差等。而且该材料加工时容易出现加工硬化现象，刀具容易产生变形、缺口磨损及颗粒磨损，低的热扩散更是导致切削边缘局部温度过高等等，严重地影响了刀具寿命和耐用度，增加了加工难度。所以我们有必要对该材料的深孔钻削刀具失效形式、切削参数、刀具参数性能进行分析研究，保证该材料深孔钻削精度和质量，提高生产效率。1试验材料的物理性能试验用高温合金GH4169材料是典型的航空航天叶片、轴类和石油测井用材料。屈服强度在650℃以下居变形高温合金首位，其体积密度为ρ824gcm3。在室温下抗拉强度σ能达到1450MPa2。能谱分析测得棒材主要化学成分如表1所示，含镍量为5225，在万能电子试验机测得其力学性能如表2所示。2钻削试验21钻削试验条件深孔加工是指孔的长度和孔的直径比大于10的孔，深孔加工有多种方法，该试验主要采用实心钻孔法，工件旋转刀具做进给运动，采用BTA深孔钻削系统进行钻削。其刀具结构为错齿内排屑深孔钻削结构，加工刀具角度调整范围如表3所示，工件材料尺寸为φ50×5440。22钻削试验
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如表4所示钻削时选用转速195rmi
、255rmi
的常用深孔钻削速度，002mmr、003mmr进给量以及高温韧性好、抗冲击性能优良、抗粘接性强、高耐热性的硬质合金YG813为刀片材料，导向块材料采用了YT15、YG813硬质合金进行试验对比。试验用材料价格等因素的原因主要采取3组数据来说明切屑的形态、刀具磨损、破损情况。3钻削结r