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高温合金718材料超细长深孔钻削工艺研究

作　者: 贺生明
导　师: 刘战锋
学　校: 西安石油大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 高温合金718 深孔钻削 刀片材料 几何角度
分类号: TG52
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


高温合金718材料（国产相似牌号GH4169)属于镍基髙温合金中的一种，具有良好的抗疲劳、抗辐射、耐腐蚀及焊接性能，在100CTC以下有较高的抗氧化性，在700°C以下有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度，能在600~1000X：氧化和燃气腐蚀条件下，承受较大的应力而长期使用，且在低温条件下有稳定的化学性能，常用于制造石油测井仪器、航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、祸轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件。近年来，高温合金718材料得到了广泛应用，加工的要求也越来越高，但其属于超难加工材料，加工及其困难，尤其是超细长深孔加工，目前还没有查阅到超细长深孔加工该材料的成熟工艺参数（合理的刀片材料、刀具几何角度和钻削用量)，加之深孔加工相对于其他加工方法切削条件更加恶劣，这极大的制约着这一优良材料的广泛应用和发展。本课题以高温合金718材料为研究对象，研究该材料的超细长深孔钻削加工工艺技术。首先，本文在分析高温合金718材料切削性能基础上，选用BTA系统为钻削系统，并设计出适合加工试验材料尺寸的刀具参数。其次，通过对常用刀具材料性能进行分析对比，初选出YG813、YG8硬质合金为刀片材料，导向块为YG813、YT15材料，分别进行超细长深孔钻削及刀具磨损对比试验。最后，通过试验选出最适合深孔钻削高温合金718材料的刀片材料和合理切削参数，分析研究超细长深孔钻削镍基高温合金718的钻削机理等。研究结果对于高温合金718材料超细长深孔钻削刀具及工艺的设计，有重要的参考价值；并将对镍基高温合金718材料超细长深孔加工推广应用有一定的促进作用。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 高温合金  8-10
    1.1.1 高温合金的分类及其应用  8-10
    1.1.2 镍基高温合金材料与其它难加工材料性能比较  10
  1.2 国内外国内外镍基高温合金 718 材料加工现状  10-14
  1.3 深孔钻削技术发展现状  14-16
  1.4 课题研究目的和意义  16-17
  1.5 课题的来源及研究内容  17-19
    1.5.1 课题的来源  17-18
    1.5.2 主要研究内容及技术路线  18-19
  1.6 课题创新点  19-20
第二章 镍基高温合金 718 材料切削加工性分析  20-25
  2.1 镍基高温合金 718 物理性能  20-21
  2.2 镍基高温合金 718 与γ-TiAl 和 45#钢的机械性能比较  21
  2.3 高温合金 718 材料切削加工性的分析  21-24
    2.3.1 材料的切削加工性[42]  21-22
    2.3.2 镍基高温合金 718 材料的切削加工特点  22-24
  2.5 小结  24-25
第三章 镍基高温合金 718 材料超细长深孔钻削工艺分析  25-44
  3.1 镍基高温合金 718 材料超细长深孔钻削的关键技术问题  25-27
    3.1.1 超细长深孔钻削的特点  25
    3.1.2 超细长深孔钻削镍基高温合金 718 需解决的关键问题  25-27
  3.2 镍基高温合金 718 材料超细长深孔钻削系统的选用  27-30
  3.3 镍基高温合金 718 材料超细长深孔钻削钻头设计  30-38
    3.3.1 钻头钻齿排布分类与选择  30-33
    3.3.2 深孔钻头的受力分析  33-34
    3.3.3 钻头几何参数设计  34-36
    3.3.4 导向块布置  36-37
    3.3.5 导向块几何尺寸设计  37-38
  3.4 刀体其它部分的设计  38
  3.5 钻头刀片材料、导向块材料的选择  38-41
  3.6 切削液的选用  41-42
  3.7 小结  42-44
第四章 镍基高温合金 718 材料超细长深孔钻削试验  44-56
  4.1 试验条件  44-46
    4.1.1 试验设备  44-45
    4.1.2 试验工件及其尺寸  45
    4.1.3 试验刀具及其参数  45-46
  4.2 试验拟定路线  46
  4.3 试验结果  46-47
  4.4 试验结果分析  47-53
    4.4.1 刀具磨损与破损机理分析  47-51
    4.4.2 切屑形成机理及其分析  51-52
    4.4.3 孔轴线偏移及其分析  52
    4.4.4 最佳钻削参数优化  52-53
  4.5 试验钻削中出现的问题及预防措施  53-55
  4.6 小结  55-56
第五章 结论与展望  56-58
  5.1 结论  56
  5.2 展望  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间发表的论文  62-63
详细摘要  63-77

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 钻削加工及钻床
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