新型鋁高速鋼刀具在汽輪機加工中的應用
2010年03月24日 13:57 8767次瀏覽 來源: 機械專家網(wǎng) 分類: 鋁資訊
二、.新型鋁高速鋼刀具在汽輪機加工中的試驗和應用:
501鋼刀具,在汽輪機制造中,我公司應用已有十多年歷史,其應用效果是顯著的。我們首次應用是對汽輪機零件的難加工材料加工。上世紀80年代末期,我們在鉆削一種汽輪機冷凝器管板孔時(被加工材料為Bfe30-1-1,主要成份是銅和鎳,且鎳的含量高達29~32%),發(fā)現(xiàn)采用普通高速鋼麻花鉆無法進行正常切削,鉆削時不但切削效率極低,且刀具壽命也很短,鉆削時伴有刺耳的尖叫聲。后來我們對麻花鉆進行了表面涂層處理,但加工效果仍不佳(管板上有數(shù)千個孔,加工一個?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,試驗應用這兩種刀具材料并對刀具結(jié)構(gòu)做適當?shù)母倪M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,基本滿足了生產(chǎn)要求。刀具結(jié)構(gòu)。從實際加工情況看,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)合金麻花鉆制造時冷熱加工都十分困難,工廠無法進行批量生產(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鋼制造的刀具對汽輪機零件難加工的高溫合金、不銹鋼和高強度合金鋼材料進行了試驗和推廣應用。
GH4169高溫合金材料的輪盤螺孔加工十分困難,其規(guī)格為M5,由于材料的韌性、粘性大,加工冷作硬化現(xiàn)象嚴重,再加上螺孔直徑小,絲錐強度差,因此加工時鉆頭、絲錐經(jīng)常折斷,使加工陷入了困境。后來我們試驗應用了501鋼制造的鉆頭和螺旋槽絲錐,并對加工工藝、刀具結(jié)構(gòu)和冷卻潤滑進行一些改進,加工時出現(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。
汽輪機轉(zhuǎn)子材料為30Cr1Mo1V、34Cr2Ni4MoV等高強度合金鋼,對轉(zhuǎn)子樅樹型輪槽的銑削加工目前我們一般都選用M42高鈷高速鋼,但材料價格的昂貴也迫使我們探討、尋找能否有低價位的刀具材料可替代。為此,我們和貴州西南工具廠進行合作開發(fā)501鋼制造的樅樹型輪槽銑刀,經(jīng)過雙方一年多時間的摸索和改進,501鋼樅樹型輪槽螺旋刃粗銑刀終于成功的應用在轉(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到了國內(nèi)同類M42輪槽銑刀的水平。但由于前段時間貴州西南工具廠的改制和該廠批量生產(chǎn)樅樹型半精、精銑刀的設備、工藝等條件不成熟,所以我們現(xiàn)在沒有再繼續(xù)向西南工具廠訂貨。但從我們成功試用501鋼制造的輪槽粗銑刀中也找到了開發(fā)501鋼刀具的新途徑。
目前,我廠對501鋼銑刀的批量應用主要是用于汽輪機各類不銹鋼材料的葉片加工,應用的品種大多為各種規(guī)格的波刃型立銑刀,刀具年應用量約為6000多把,貴州西南工具廠根據(jù)我廠使用實際情況(特別是根據(jù)馬氏體不銹鋼材料的性能特點)在刀具幾何角度和結(jié)構(gòu)上進行了改進,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、壽命提高情況可見下表。
表1加工葉片背弧試驗數(shù)據(jù)葉片材料1Cr12Mo
?32長銑刀轉(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加工葉片拉筋凸臺試驗數(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鋼立銑刀的應用受到了操作工人的歡迎和好評,為此今后我們要在不斷總結(jié)、改進應用的基礎上加大501鋼刀具的推廣應用面。
4.有待進一步探討的幾個問題
501鋼制造的刀具在我廠的應用雖然取得了較大的成效,并站穩(wěn)了腳跟,但應用中還有不少工作需要進一步完善。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、試驗適用于501鋼刀具的磨料。
由于501鋼熱處理工藝要求嚴格,像我們工廠自行研制的該鋼種刀具往往達不到專業(yè)工具廠制造的水平和效果,因此還需要專業(yè)工具廠的幫助和自行探索。
加強501鋼制造的刀具在專業(yè)工具廠、同行業(yè)或使用單位的經(jīng)驗交流以擴大推廣使用面
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責任編輯:kitty
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