等離子弧堆焊鎳基合金切削性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、閥門、軋輥等零部件長期在高溫、高壓的環(huán)境下工作，磨損十分嚴(yán)重，如何進(jìn)一步提高這些部件的耐磨性或?qū)σ涯p部件的表面進(jìn)行修復(fù)，是目前生產(chǎn)中亟待解決的問題。借助等離子弧堆焊技術(shù)，在其表面堆焊鎳基合金自熔性粉末，可顯著減少部件的磨損。而等離子弧堆焊鎳基合金硬度高、導(dǎo)熱性差，是典型的難加工材料。相對(duì)于目前常用的磨削工藝，切削加工方式效率更高、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性更好，因此，本文采用PCBN刀具對(duì)等離子弧堆焊鎳基合金進(jìn)行硬態(tài)切削，研究了切削用量和刀尖圓弧

2、半徑對(duì)切削力、表面粗糙度、刀具磨損的影響；探究了不同條件下刀具損過程、磨形態(tài)及磨損機(jī)理；同時(shí)還探討了切削環(huán)境對(duì)刀具磨損的影響。
　　首先，借助切削力采集系統(tǒng)采集切削力，研究了切削用量、刀尖圓弧對(duì)切削力的影響：切削力，隨背吃刀量增大而增大，但不成正比增長；隨切削速度提高呈大幅下降趨勢；隨進(jìn)給量及刀尖圓弧半徑的變化規(guī)律與傳統(tǒng)切削理論吻合。各因素中背吃刀量對(duì)切削力影響程度最大，切削速度、進(jìn)給量次之，刀尖圓弧半徑影響最小。而且切削等離子弧

3、堆焊鎳基合金時(shí)的背向力大約是其主切削力的2倍，其單位切削力是淬硬鋼的2~4倍。
　　其次，使用粗糙度測量儀采集已加工表面粗糙度，研究了各因素對(duì)粗糙度的影響：表面粗糙度，隨著進(jìn)給量和刀尖圓弧半徑的增加而增加；隨著切削速度的增加，呈先減小后增大的趨勢；其與背吃刀量的關(guān)系較為復(fù)雜。各因素中背吃刀量對(duì)表面粗糙度的影響程度最大、進(jìn)給量和刀尖圓弧半徑次之，切削速度影響最小。車削獲得的表面粗糙度均小于1.3μm，表面質(zhì)量總體較好，具備“以車代磨

4、”的基本條件。
　　然后，觀測刀具磨損情況，研究了各因素對(duì)刀具磨損的影響：隨背吃刀量增加和刀尖圓弧半徑的減小，刀具后刀面磨損量增大；速度增加，后刀面磨損量先減小后增大；進(jìn)給量增加，后刀面磨損量反而減小。各因素中背吃刀量對(duì)后刀面磨損的損影響程度最大，其次是進(jìn)給量、刀尖圓弧半徑，切削速度影響最小。中、低速下刀具主要發(fā)生后刀面磨損，并且刀刃局部發(fā)生微崩刃，刀具的主要磨損機(jī)理為磨料磨損和粘結(jié)磨損；高速下刀具磨損形態(tài)以月牙洼磨損為主，主要磨