一、引言
190系列柴油机的气阀工作环境恶劣,其母体材料分别为:进气阀,4Cr9Si2;排气阀,4Cr14Ni14W2Mo。这两种材料经热处理后本身硬度就比较高,达到了48~52HRC。为提高气阀密封线的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗冲击的能力,分别采用进气阀堆焊钴基合金,排气阀堆焊铬基合金(如图1所示)。此类合金强度及硬度都较高,机械加工性极差。采用YG3硬质合金刀具加工铬基合金时,刀具损坏严重;而对钴基合金则根本无法加工。

图1 气阀加工示意图(局部)
为了解决这一问题,采用网讯具进行加工试验。网讯具以硬度高而著称,具有良好的耐磨及耐高温等综合性能,特别适合加工高强度、高硬度材料,对高速切削,高精度加工有其独到之处,并且具有优良的化学稳定性和抗粘结性。刀具制造工艺简单、刃磨方便、价格低廉、耐用度高。美中不足的是其抗冲击载荷能力较差,常产生脆性破损(即崩刃)。但若选择合理的切削用量,设计恰当的刀具几何参数,改善刀具的受力状态,就能获得比较满意的加工效果。
二、网讯具的应用试验
1. 刀具选择
针对被加工材料硬度高(约50HRC),切削温度高(约1000℃左右)的特点,决定选用LT55陶瓷刀片进行切削试验。刀片成分:Al2O3 TiC Mo Ni;技术指标:硬度93.7~94.8HRA,抗弯强度1.0~1.2GPa,冲击韧性≥20kJ/m2;刀具选用可转位型,其型号为:CSS-NR2020R09 GB5343.2-93。
刀具几何参数:前角g0=-6°,后角a0=6°,主偏角kr=45°,刃倾角ls=-6°。
2. 切削试验
为获得理想的加工效果,采用不同的切削参数,对铬基合金与钴基合金进行切削试验,寻找合理的切削用量。