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光纤激光切割机加工高温合金的难点

2016.03.05 481 字号
  高温合金是我们加工中比较常见的材料,那么它能否使用光纤激光切割机来进行加工呢?下面我们来围绕“光纤激光切割机加工高温合金的难点”为大家分析一下。

  首先要给大家介绍的是光纤激光切割机的加工原理:由激光器所发出的激光经透镜聚焦,在焦点处聚成一极小的光斑,处于其焦点处的工件受到高功率密度的激光光斑照射,会产生10000°C以上的局部高温,使工件瞬间汽化,再配合辅助切割气体将汽化的金属吹走,随着数控机床的移动,达到切割的目的。

  高温合金由于其硬度高,耐高温,所以在使用激光切割时会难以保证保证精度,那么,高温铝合金和一般钢材相比,使用光纤激光切割机加工难点的主要表现:

  1.加工硬化倾向大。比如GH4169未强化处理的基体硬度约HRC37,金属激光切割机切割后表面将会产生0.03mm左右的硬化层,硬度增加到HRC47左右,硬化程度高达27%。加工硬化现象对氧化先端丝锥寿命有很大影响,通常会产生严重的边界磨损。

  2.材料导热性差。切削高温合金时产生的大量切削热由氧化先端丝锥承受,刀尖承受了高达800~1000℃的切削温度,在高温和大切削力作用下,将导致切削刃产生塑性变形、粘结与扩散磨损。

  3.切削力大。高温合金强度比汽轮机常用合金钢材料高30%以上,在600℃以上的切削温度下,镍基高温合金材料的强度仍高于普通合金钢材料。未强化处理的高温合金单位切削力在4000N/mm2以上,而普通合金钢仅2500N/mm2。

  4.镍基合金主要成份为镍和铬,另外还添加有少量其它元素:钼、钽、铌、钨等,值得注意的是,钽、铌、钨等也是用来制造硬质合金(或高速钢)氧化先端丝锥的主要成分,用这些氧化先端丝锥加工高温合金会产生扩散磨损和磨料磨损。

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