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双金属带锯条的高效加工

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双金属带锯条的高效加工

  在航天、大型电站和舰船等行业的制造中,一些难加工材料如高温合金、钛合金、耐热不锈钢、复合材料等,已被双金属带锯条广为采用,当前在机械制造中,由于产品的快速更新换代,因而对零件的选用也有了更高要求,特别,其中应用面大且较为常用的高温合金材料的高效加工更受到了更多关注。

  高温合金,通常分为三类,即铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金,从难加工程度来说,镍基高温合金的加工应该说更具有典型性和代表性的双金属带锯条。

  高温合金难加工的主要原因简单地说可归纳为四个方面:一是材料高温强度高,加工硬化倾向大,一般镍基高温合金的单位切削力比中碳合金钢高50%;加工后工件表面层的加工硬化及残留应力大,硬化程度可达200%~500%;二是导热性差,它的导热系数约为45钢的1/5~1/2,故切削温度高;三是对刀具的粘结倾向大,在对高温合金加工时极易产生积屑瘤,使切削不稳定,从而影响了加工表面质量;四是强化元素含量高。在合金中形成大量研磨性很强的金属碳化物,金属间化合物等硬质点,对双金属带锯条具有强烈的擦伤作用。

  高温合金的下料,是机械制造中的首道工序,传统的下料工艺工序,一般是在卧式带锯床上采用环式将棒料或不同截面的零件毛坯切断。采用高性能高速钢来切割难加工的高温合金,其切削效率低,寿命也极短,以切割一件直径为130mm的镍基高温合金棒料为例,采用M42双金属锯条一般一件下料的时间约为8~10小时,而且一根锯条的寿命也只能下一件,后我们选用了一种优质超硬型双金属带锯条,用该锯条对同规格、同材质的高温合金棒料下料加工,其结果是在刀具切削效率和寿命方面都略有提高,但提高的幅度仅在15%~20%之间(该锯条切削刃处的硬度为67~69HRC),我们认为用这种材质和类型的带锯条加工高温合金不能满足生产的要求,为此我们经过多种方案比较,后选用了具有高硬度的硬质合金带锯条,经过试验和实践应用,的确,硬质合金带锯条在对高温合金下料加工中取得了明显的效果,满足了双金属带锯条生产进度的要求。

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