某型机高温合金材料机匣加工工艺研究
高温合金薄壁的机匣加工技术阐述
高温合金薄壁的机匣加工技术阐述在机匣的加工过程中，有很多加工技术被应用。
文章针对高温合金薄壁的机匣加工的相关技术进行详细的阐述和分析，希望通过文章的阐述和分析，能够为我国的机匣加工的发展和创新贡献一份力量。
标签：机匣；变形；切削液；加工方法文章阐述的机匣加工技术以高低压外轴承座的机匣相关组建为例子进行阐述，通过对机匣加工过程中的半精加工、精铣、精加工等加工方式的阐述和分析，来对机匣的相关零件的结构主要特点进行叙述，同时对机匣的材料加工特点进行阐述。
从机匣的加工工艺路线和机匣的加工工艺方法，机匣的加工使用刀具的选择等方面来作机匣加工技术的进一步阐述。
最终阐述相关的机匣加工变形机表面硬化等加工过程中出现的问题，通过阐述来对问题给出相应的处理意见。
1 机匣零部件的结构主要特点和分析机匣零部件材料的特性关于机匣零部件的结构主要特点和分析机匣零部件材料的特性，文章主要从两个方面进行阐述和分析。
第一个方面是机匣的主要结构特点。
第二个方面是机匣材料的材质特性。
1.1 机匣的主要结构特点文章阐述的机匣径向的内外结构都非常的复杂，尤其是内圈的三种形式凹槽数量巨大，同时在机匣零件的下端面以及径向岛屿上还分布着非常多的装配定位孔。
因此在加工这一机匣零件的过程中凹槽的加工量和加工过程中的切削力非常大，这样就会导致在加工的过程中机匣变形，最主要的是零件的很多间接定位尺寸无法保障。
1.2 机匣材料的材质特性文章阐述的机匣加工材质是MSRR7209，在材料领域等同于Inconel 718。
这种材料属于高温合金的一种。
当材料属于毛料的时候是一种固熔的状态，但是当加工成为机匣零件的时候材料显示出一种固熔时效的状态。
Inconel 718为镍铬合金，内部含有非常多的铁元素和钼元素，同时还含有数量极少的铝元素和钛元素。
这种材料的耐腐蚀性能较强，便于高温焊接。
该材料的蠕变断裂的强度温度为700摄氏度。
2 机匣零部件在加工过程中的工艺特性和加工过程中的变形影响关于机匣零部件在加工过程中的工艺特性和加工过程中的变形影响，文章主要从四个方面进行阐述和分析。
辐条式高温合金涡轮后机匣焊接工艺研究
辐条式高温合金涡轮后机匣焊接工艺研究戚龙升1,郑文健2，曲伸1,杨建国2(1.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，沈阳110043;2.浙江工业大学，化工机械设计研究所，杭州310014)摘要：涡轮后机匣是某型燃机的重要承力构件，属于辐条式结构，由多个零件通过氩弧焊和电子束焊接而 成，材料为GH4169和K4169。
涡轮后机匣的结构复杂，焊缝数量多，焊接变形机理极为复杂，控制焊接变形难度极 大。
着重介绍了在排除某型燃机涡轮后机匣裂纹故障过程中，基于热量不协调开展机理分析以及焊接结构与焊接 冶金学原理的分析，制订了焊接工艺，并详细阐述了减小焊接变形采取的各种措施。
按照优化后的焊接生产工艺，涡轮后机匣的试验件完全满足设计要求，并经过评审鉴定后通过了装机耐久性试验。
关键词：辐条式；机匣；焊接变形；热量不协调；焊接工艺中图分类号：TG404〇前言涡轮后机匣作为某型燃机的重要承力部件，属于 典型的辐条式焊接机匣。
涡轮后机匣的结构复杂，焊 缝数量多，一方面焊接总热输入较大必然会导致结构 整体残余应力水平较高，再加上结构尺寸及分布和焊 接工艺的影响，在局部位置会产生残余应力集中的现 象;另一方面大量焊缝在三维空间上的分布不均匀导 致焊接变形机理极为复杂，控制焊接变形难度极大。
焊接残余应力集中和焊接变形过大会对涡轮后机匣在 服役过程中的稳定性及安全性造成严重威胁[1]。
焊接 残余应力与外载应力相叠加会使局部位置总应力过 高，若超过材料的强度，则会使结构发生破坏性损坏，此外应力水平较高会大大降低结构的疲劳寿命[2_4]。
焊接变形的存在会导致结构装配尺寸精度下降，而且 在服役过程中会因外载的作用而引起结构应力分布改 变以及应力释放，从而进一步导致结构尺寸发生变化[5_8]。
因此涡轮后机匣在制造过程中需严格控制焊 接残余应力及焊接变形。
对于大型复杂焊接结构，焊接残余应力与焊接变 形的影响因素较多，焊接结构尺寸、焊接材料、焊接方 法、装夹条件、焊接环境以及焊接工艺方案等的不同，造成的焊接残余应力水平和焊接变形量均不同。
2m级大尺寸高温合金机匣精密成形工艺研究
1.概述2m级大尺寸高温合金机匣在国防领域和航空航天领域具有重要的应用价值，其精密成形工艺的研究对于提高机匣的质量和性能具有重要的意义。
本文将围绕这一主题展开研究，通过对2m级大尺寸高温合金机匣的精密成形工艺进行研究，探讨如何提高机匣的生产效率和成形质量，以满足国防和航空航天领域的需求。
2.2m级大尺寸高温合金机匣的特点2.1材料特性2m级大尺寸高温合金机匣通常采用高温合金材料，具有耐高温、耐腐蚀、高强度等特点，适用于航空发动机、导弹、火箭等高温高压工作环境中的零部件制造。
2.2尺寸特点2m级大尺寸高温合金机匣通常具有较大的尺寸，需要在成形过程中保持尺寸精度和表面质量，对成形工艺提出了更高的要求。
3.2m级大尺寸高温合金机匣精密成形工艺技术及研究现状3.1精密成形工艺技术对于2m级大尺寸高温合金机匣的成形工艺，传统的锻造、铸造等工艺存在一定的局限性，精密成形工艺技术成为研究的重点之一。
包括精密锻造、精密铸造、精密加工等技术在这一领域得到了广泛的应用。
3.2研究现状目前，国内外学者对2m级大尺寸高温合金机匣的精密成形工艺进行了大量的研究，取得了一些重要的成果。
然而，仍然存在一些问题亟待解决，如成形精度、成形效率、模具寿命等方面存在一定的瓶颈。
4.2m级大尺寸高温合金机匣精密成形工艺研究4.1成形工艺设计在2m级大尺寸高温合金机匣的精密成形工艺研究中，首先需要设计合理的成形工艺方案。
这涉及到模具设计、工艺参数选择、工艺流程设计等内容，需要充分考虑材料特性和尺寸要求，并结合实际生产情况进行综合考虑。
4.2模具制造模具是精密成形工艺中至关重要的一环，对模具材料、结构、加工精度等方面的要求较高。
需要采用先进的制造技术，确保模具制造的精度和寿命。
4.3成形工艺试验在工艺设计和模具制造完成后，需要进行成形工艺试验，验证工艺方案的可行性和有效性。
通过试验，不断优化和改进工艺流程，提高成形质量和效率。
4.4工艺控制及优化在成形工艺中，需要对成形过程进行严格的控制，包括温度控制、压力控制、变形控制等，以提高成形精度和表面质量。
高温合金材料的高效加工工艺研究
高温合金材料的高效加工工艺研究高温合金材料是一类用于高温环境下的材料，由于其具有优异的高温性能和耐蚀性，被广泛应用于航天、航空、石油、化工等领域。
但是，由于其硬度大、难加工等特点，高效加工成为了制约其应用的瓶颈。
因此，高效加工高温合金材料是当前研究的热点之一。
一、高温合金材料的性能特点高温合金材料是一类耐高温、抗氧化、抗腐蚀的材料，通常包括镍基合金、钴基合金、铁基合金等。
由于其材料的性质与朴素金属截然不同，因此其加工工艺与难度也大不相同。
高温合金材料的主要性能特点包括以下几个方面：1.良好的高温稳定性和抗氧化性，通常在高温下仍能保持较高的强度和硬度；2.具有自润滑、自磨损和自修复的特性，这些特性通常可以在分子水平上解释；3.抗腐蚀性能优异，特别是对腐蚀和氧化的抵抗能力。
由于其独特的性能特点，高温合金材料被广泛应用于航空、航天、石油、化工等领域，成为重要的结构材料。
二、高温合金材料的加工难点高温合金材料由于硬度大、难加工，成为制约其广泛应用的瓶颈。
高效加工高温合金材料是目前研究的难点之一。
高温合金材料加工的主要难点包括以下几个方面：1.硬度大：高温合金材料的硬度往往很高，需要使用硬金属或维氏硬度仪进行加工；2.耐磨性差：高温合金材料不仅硬度大，而且难以切削，容易造成刀具的磨损；3.加工后效果不佳：高温合金材料容易产生内部应力和变形等问题，导致加工后的效果不佳。
三、高效加工高温合金材料的技术研究高效加工高温合金材料需要解决加工难度大、加工效果不佳等问题。
随着加工技术的发展，人们对高效加工高温合金材料展开了一系列的研究。
目前主要的高效加工技术有以下几种：1.数控铣床加工：数控铣床加工是目前常用的一种高效加工技术，其能够对高温合金材料进行多角度、全方位的加工。
其中，复合切削是数控铣床加工中的一种重要技术，能够有效提高加工效率和加工精度。
2.雷射加工：雷射加工是利用高功率雷射束，将材料的表面加热并造成融化和挥发，从而实现精细加工的一种技术。
高温合金的材料结构及制备工艺研究
高温合金的材料结构及制备工艺研究一、引言高温合金是一类在高温环境下具有良好稳定性和耐高温特性的金属材料，广泛应用于航空航天、发电、化工等领域。
深入研究高温合金的材料结构和制备工艺，对于提高其性能和降低成本具有重要意义。
二、高温合金的基本结构高温合金主要由基体相和强化相组成。
基体相一般为镍、钴、铁等，具有良好的延展性和塑性；而强化相主要是由铝、钛、钽、钼等元素形成的间距乏碳化物或其他化合物，可以增强合金的硬度和抗热腐蚀性能。
三、高温合金的制备工艺高温合金的制备工艺通常包括原料选取、合金熔炼、热处理等过程。
1. 原料选取选择高纯度的金属和非金属元素作为合金的原料。
原料的纯度和配比对于合金的性能具有重要影响，需要严格控制。
2. 合金熔炼采用真空感应熔炼或电弧熔炼等方法将原料在高温高真空环境下熔融。
熔炼过程中需要严格控制温度、压力等参数，以确保合金的成分均匀。
3. 热处理熔炼后的高温合金需要进行适当的热处理，以调整其晶粒结构和提高其性能。
常见的热处理方法包括固溶处理、时效处理等。
四、高温合金的应用高温合金广泛应用于航空发动机、燃气轮机、化工设备等领域。
其主要应用包括以下几个方面：1. 轴承零件高温合金的高温耐磨、耐腐蚀性能使其成为制造高性能轴承零件的理想材料。
例如使用高温合金制造轴承座、轴套等零件，可以提高整个轴系的工作效率和寿命。
2. 燃气轮机叶片燃气轮机叶片是高温合金的重要应用领域之一。
高温合金的高温强度和热膨胀系数适应了叶片在高温高压环境下的工作要求，使得燃气轮机可以更加高效地转化燃气能为机械能。
3. 化工设备由于高温合金具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性，广泛应用于化工设备制造领域。
例如使用高温合金制造反应釜、换热器等设备，可以提高设备的使用寿命和安全性。
五、高温合金的发展趋势随着科技的不断发展，高温合金也在不断改进和完善中。
1. 结构设计通过合金的微观结构优化，设计出更加合理的结构，提高合金的性能和使用寿命。
大型镍基高温合金Waspaloy燃烧室机匣铣加工技术研究
快进给粗铣刀具（ 飞碟铣刀） 是近年来各刀具厂商竞相开发的新型 刀具， 材质为硬质合金， 该刀具具有陶瓷刀具的高进给和硬质合金刀片 低 廉 的价格 ， 是 未来粗铣 加工的发展 方向 。陶瓷铣 刀因为无法 浇注冷 却 液， 所 以绝 大部 分热 量需要 通过 切 屑带走 ， 且 Ｗａ ｓ ｐ ａ ｌ ｏ ｙ 材 料 的热 传 导 率较低 ， 切削热排出困难 ， 应用陶瓷刀具时， 零件加工部位积累大量切 削热 ， 会产 生严重 的热变形 和切 削应力 ， 甚 至 因为 过热导致 加工 部位 变 色， 影响材料组 织性能 。 ３ ． １ ． １ 按 照正常编程 方法进行 实验 通 过实验 发现 ， 在 深度 方 向切 削第 一 、 第 二层 的 时候 ， 刀具 切削 的 十分轻快 ， 磨损不大， 但是当切到第三层 以后， 刀具在进刀时会产生很 大 的噪音 ， 并 且刀具 Ｒ最大 外径处 崩刃 ， 通过 对刀 片形 状 和相 关资料 的 研究 ， 发现 该类 刀具对 切深 的要求 非 常严格 ， 正 常切 入到 第三 层 以后 ， 进刀处 就会 在凸 台边 形成直 壁 ，其实 际切深 超出允许 的最 大切深 从而 导致崩 刃 ， 实验失败 。 ３ ． １ ． ２改变程 序切 削方式后 进行实验 程序进行如下修改 ： 程序使用顺铣切削方式， 沿切线切入零件 ． ｂ ． 刀具向切削前进方向倾斜 ０ ． ０ １ 度； ｃ ． 将可能形成侧边直壁的地方 ， 每层 之 间偏 移—个 编程半径 的距 离 。 通过 实 验发现 ， 效果 十分 明显 ， 刀刃 全部 为正 常磨损 ， 再 无打 刀情 况 出
科技创新与应用 ｌ ２ ０ １ ３ 年 第２ ９ 期
科 技 创 新
大型镍基高温合金 Ｗａ ｓ ｐ ａ ｌ ｏ ｙ燃烧 室机 匣 铣 加工 技术研 究
机匣加工技术研究
机匣加工技术研究摘要：航空发动机的制造是一个国家制造业的典型代表，提高航空发动机零部件的制造水平，具有重要的现实意义。
航空发动机是飞机的核心部件，而机匣是航空发动机的主要零件之一。
机匣作为航空发动机的关键部件,由于形状结构复杂,材料加工难度大,加工难度大。
关键词：机匣；加工；技术；制造；航空发动机机匣类零件的结构越来越复杂，壁越来越薄，设计精度要求不断提高。
目前航空发动机机匣多采用钛合金、高温合金等耐高温、难切削材料。
航空机匣零件的制造质量和加工效率是影响高性能航空发动机研制的重要环节。
一、涡轮后机匣加工技术涡轮后机匣是飞机发动机的重要高温承力部件，零件的加工质量影响发动机的装配质量。
然而涡轮后机匣结构复杂，存在加工精度高、加工易变形等加工难点，是加工的一大难题。
涡轮后机匣处于飞机发动机的支点位置，处于发动机装配的关键部位，轴承座等零件的装配都需要以涡轮后机匣的端面和孔为装配基准，因此保证零件加工后的尺寸加工精度和形位公差至关重要。
同时，还可以采用切削刀具的耐热性更高且不易与工件材料产生化学反应，具有出色的抗沟槽磨损性能的陶瓷刀片，效率将会大大提高，同样也在腰槽加工刀具选用、参数选择、变形控制等方面取得一定的成果。
二、高温合金机匣加工技术高温合金分为三类材料：760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料。
抗拉强度800MPa。
或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料，具有优异的高温强度。
涡轮机匣组件是某型机中的重要组件,单件材料均为高温合金,在制造过程中工艺难点多,精度不易保证。
合理安排粗精加工余量和走刀路线，多次对数控程序进行调整，优化加工参数，满足了尺寸要求。
同时，还可以采用激光切割的工艺方法进行加工。
通过分别为导向器机匣和导向器内环定制检测专用的叶型孔通止规，克服导向叶片一致性较差的问题，利于导向器机匣和导向器内环上叶型孔进行加工和检测。
三、电解加工技术加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极之间保持较小的间隙。
K432A机匣部件精铸工艺研究
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某型机高温合金材料机匣加工工艺研究
涡轮机匣组件是某型机中的重要组件，单件材料均为高温合金，在制造过程中工艺难点多，精度不易保证。
通过分析零件加工工艺难点，制定合理工艺路线，摸索加工方案及参数，控制产品变形，满足了设计图样要求。
标签：高温合金机匣；薄壁变形；机加参数；工艺路线
1 概述
涡轮机匣组件是某型机中的重要组件之一，组成该组合件的零件主要包括导向器机匣、导向器叶片、导向器内环和导向器封严环。
组件中各零件的材料均为高温合金，机加工艺性能差，在加工时变形、刀具损耗等情况严重，利用现有材料手册和工艺手册提供的数据指导加工时，效果不理想。
在组件加工时，要经过多种焊接工艺进行焊接，这对零件组合定位精度，薄壁件焊接变形控制能力要求较高。
现对该组件各零组件的主要加工工艺进行分析研究，总结研制在加工中出现的问题和解决措施，并探索优化加工工艺流程的可行性方案。
2 主要零件制造难点分析和加工工艺
2.1 导向器机匣主要难点分析和加工工艺
导向器机匣结构形式为薄壁环型机匣，其主要加工工艺和难点是机匣上叶型孔薄壁处的数控车加工和叶型孔的激光切割加工。
加工时零件易椭圆变形，薄壁处出现弧形变形，加工表面振纹大，表面粗糙。
通过合理安排粗精加工余量和走刀路线，多次对数控程序进行调整，优化加工参数，满足了尺寸要求。
薄壁处加工方案是：先对内形进行粗加工，并且为内形薄壁处留出0.5mm的加工余量，这解决了在精加工时的变形和振纹，对外形进行精加工后，再去除这一小部分余量并精加工内形。
加工叶型孔处的薄壁是一个带有转折的空间曲面，并且壁厚不均匀，用常规的加工方法难以加工，多方求证后，采用了激光切割的工艺方法进行加工。
通过分别为导向器机匣和导向器内环定制检测专用的叶型孔通止规，克服导向叶片一致性较差的问题，利于导向器机匣和导向器内环上叶型孔进行加工和检测。
2.2 导向器内环主要难点分析和加工工艺
导向器内环属于薄壁环类零件，其主要加工难点是薄壁处的数控车成形加工。
加工表面（特别是内径槽型面）易产生振纹，表面粗糙度差。
如果粗精车加工余量和走刀方式安排不当，容易使薄壁端面发生倾斜变形。
通过合理安排粗精加工余量和走刀路线，多次对数控程序进行更改和调整，取得了稳定良好的加工效果。
2.3 涡轮分瓣外环主要难点分析和加工工艺
涡轮分瓣外环结构特殊，材料为K405，机加工艺性能不好，不易车削，从形状看，零件为分瓣式结构，不利车床回转加工，工装设计与使用均十分复杂，零件封严槽尺寸小，数量多，加工难度高，槽加工深度相对刀宽较深，对刀具要求较高，在加工时刀具维护困难。
在加工过程中改进了工装的装夹定位方式，将原来点压紧的方式改为面压紧方式，增加辅助支撑，并通过浇注低温合金工艺，增强受力性能，改善了在加工时零件的承力性能；在对刀具结构进行优化改进后，探索并总结出了更为合理的加工参数，减少了刀具的损耗。
提高了生产效率，并保证了尺寸要求，提高了零件的加工质量。
3 组件难点分析和加工工艺
涡轮机匣组件的加工工艺主要包括装配和焊接工艺、焊接后的机加工艺、喷涂和涡轮分瓣外环的装配工艺、喷涂后的机加工工艺。
3.1 装配、焊接难点分析和主要工艺
在涡轮机匣组件进行装配和焊接时存在的最主要问题是，由于导向器叶片与导向器机匣和导向器内环相配合处的间隙产生较大偏差，而导致装配后的叶片与机匣或内环发生干涉或出现配合间隙过大的情况。
设计图纸关于导向器叶片与导向器机匣和导向器内环相配合处的间隙要求为单面0.05mm～0.1mm，而在实际加工中的间隙局部会达到最大0.4mm左右。
通过在加工叶形孔时，沿叶形孔增加了4个高度近似配合间隙要求的工艺凸点，从而保证组件装配和焊接时叶片位置能够最大程度的接近于理论位置。
随着配合间隙要求的设计更改，以及工艺上更好的实现定位和受力方式的要求，工艺凸点的位置和高度也进行了调整。
3.2 焊接后机加难点分析和主要工艺
在机匣焊接为整体后，需机加去除各零件所留余量，加工至最终尺寸，为喷涂做好准备。
这部分工艺内容的难点主要是组件加工后容易发生椭圆变形，以及保证机匣和内环轴向尺寸关系并同时保证单件尺寸要求。
由于涡轮机匣组件是一个较为复杂的高温合金薄壁焊接件，在经过多种焊接工艺后，薄壁处存在较大应力，材料机加工艺性能不好，在加工中产生的抗力较大，组件加工时易产生受力变形。
对最终各处跳动量影响较大。
在最终设计要求中多处对基准A、B的跳动要求易超差。
在研制过程中，针对组件加工后容易椭圆变形的问题，首先逐步对各工序加工受力变形情况进行了摸索，通过分析以往超差项目，综合各种情况后，对工艺流程进行适当优化调整，避免精加工要素的跳动量受后续加工的影响，并进一步对各工序装夹系统及加工参数进行了改进。
以下是喷涂前组件工艺流程：
3.3 喷涂和涡轮分瓣外环难点分析和装配工艺
组件的喷涂工序安排在涡轮分瓣外环的装配工序之前进行，避免在喷涂过程中对涡轮分瓣外环的石墨涂层造成不利影响。
在喷涂过程中出现的主要问题是组件在装夹和受热条件下，仍会发生变形，导致加工基准A，B椭圆变形，对后续加工中保证各涂层对基准的跳动要求造成影响。
通过与喷涂承制单位的分析和研究，先后改進了喷涂以及喷涂后加工的工装，调整了喷涂加工的参数，两次调整了余量分配，使发生基准变形的情况和产生的变形量减少，最终在精加工后涂层对基准的跳动达到较好效果。
3.4 喷涂后机加难点分析和主要工艺
喷涂后需对各涂层进行最终机加，主要的难点在于如何避免装夹时造成零件变形，以及在加工基准存有轻微椭圆变形后对基准进行矫正。
通过选用合理的装夹定位方式，目前已经保证了零件基准在加工时不会受力变形。
以下是喷涂后组件工艺流程：
4 结束语
航空发动机热端部件材料均属于难加工材料，在涡轮机匣单组件的研制过程中，在零件单组件的机加工艺、组件的装配和焊接工艺、热喷涂涂层及其加工工艺等方面积累了宝贵经验，也为其他类似热端部件的制造工艺提供了借鉴，但为了使制造工艺成熟稳定并推广应用，仍有一些难点需要开展深入研究，主要包括薄壁件机加变形控制、难加工材料机加参数探索、焊接前后尺寸精度保证等。