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光學工程
光纖激光切割機加工高溫合金的難點

      高溫合金是我們加工中比較常見的材料,那么它能否使用光纖激光切割機來進行加工呢?下面我們來圍繞“光纖激光切割機加工高溫合金的難點”為大家分析一下。

  首先要給大家介紹的是光纖激光切割機的加工原理:由激光器所發出的激光經透鏡聚焦,在焦點處聚成一極小的光斑,處于其焦點處的工件受到高功率密度的激光光斑照射,會產生10000°C以上的局部高溫,使工件瞬間汽化,再配合輔助切割氣體將汽化的金屬吹走,隨著數控機床的移動,達到切割的目的。

  高溫合金由于其硬度高,耐高溫,所以在使用激光切割時會難以保證保證精度,那么,高溫鋁合金和一般鋼材相比,使用光纖激光切割機加工難點的主要表現:

  1.加工硬化傾向大。比如GH4169未強化處理的基體硬度約HRC37,金屬激光切割機切割后表面將會產生0.03mm左右的硬化層,硬度增加到HRC47左右,硬化程度高達27%。加工硬化現象對氧化先端絲錐壽命有很大影響,通常會產生嚴重的邊界磨損。

  2.材料導熱性差。切削高溫合金時產生的大量切削熱由氧化先端絲錐承受,刀尖承受了高達800~1000℃的切削溫度,在高溫和大切削力作用下,將導致切削刃產生塑性變形、粘結與擴散磨損。

  3.切削力大。高溫合金強度比汽輪機常用合金鋼材料高30%以上,在600℃以上的切削溫度下,鎳基高溫合金材料的強度仍高于普通合金鋼材料。未強化處理的高溫合金單位切削力在4000N/mm2以上,而普通合金鋼僅2500N/mm2。

  4.鎳基合金主要成份為鎳和鉻,另外還添加有少量其它元素:鉬、鉭、鈮、鎢等,值得注意的是,鉭、鈮、鎢等也是用來制造硬質合金(或高速鋼)氧化先端絲錐的主要成分,用這些氧化先端絲錐加工高溫合金會產生擴散磨損和磨料磨損。

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