 |
Реклама. ООО ГК "ВЕЛУНД СТАЛЬ СИБИРЬ" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjdu9Fh1
| |
Электрофизические методы изготовления деталей из вольфрама
В последнее время уделяется большое внимание изучению технологических возможностей электрофизических методов при обработке вольфрама и его сплавов.
Ультразвуковая размерная обработка глухих отверстий в заготовках из вольфрама диаметром 15 мм и глубиной 10 мм производилась на станке мод. 4772 карбидом бора № 10 при амплитуде колебаний инструмента А = 40 мкм, частоте колебаний f=19 кГц, удельной силе подачи Руд = 0,2 кгс/мм2. Установлено, что производительность обработки литого вольфрама в 50 раз ниже, чем при обработке стекла, а холоднопрессованного вольфрама примерно в 3,5 раза выше, чем для литого вольфрама.
Обрабатываемость некоторых тугоплавких металлов с воздействием ультразвуковых колебаний приведена в табл. 20, 21. Из этих таблиц видно, что размерная обработка тугоплавких металлов с воздействием ультразвуковых колебаний характеризуется чрезвычайно низкой производительностью и большим износом инструмента, который в 10 раз выше, чем при обработке стекла. При увеличении пластичности металла, уменьшении его твердости и величины модуля упругости производительность такой обработки снижается.
Поэтому этот метод можно применять лишь при обработке отверстий малого диаметра на небольшую глубину (до 5 мм).
Исследования по обработке вольфрама с воздействием ультразвуковых колебаний в сочетании с процессом анодного растворения были проведены на ультразвуковом станке УЗС-1. Применяли электролит состава 10 г/л водного раствора CuS04 и 10 г/л NaCl. Плотность тока 1,5-2 А/см2. В качестве абразива использовали карбид бора № 10-12. Статическая нагрузка для обработки заготовок площадью F = 20-100 мм2 составляла 0,1 кгс/см2. Была достигнута производительность S = 1 мм/мин при обработке отверстия диаметром D = 2 мм на глубину h = 4 мм; при этом износ составил 10 мм, относительный линейный износ 250%. При обработке отверстий D = 5 мм на глубину h = 4 мм производительность s = 0,2 мм/мин, относительный линейный износ 175%. Такой высокий износ инструмента из стали 45 объясняется химическим действием электролита. Износ инструментов из нержавеющей стали в несколько раз меньше.
При обработке в вольфраме отверстия диаметром D = 2 мм, глубиной 8,5 мм производительность s = 0,07 мм/мин, а относительный износ 250%. Производительность комбинированного способа в 7-9 раз выше обычной обработки свободным абразивом с воздействием ультразвука.
Наиболее широкое применение в промышленности для обработки вольфрама получил способ электрохимического шлифования, который обеспечивает шероховатость обрабатываемой поверхности Ra = 0,2-0,5 мкм и точность обработки по второму классу. Электрохимическое шлифование вольфрама следует выполнять кругами на органических электропроводных связках. В качестве оборудования используют станки мод. 33730, 33731, 3623. Источником технологического тока служат агрегаты типа ВАКР, ВАКТ и др. Состав электролита для обработки вольфрама: едкий натр 3%, углекислый натрий 3%, остальное вода. Рекомендуется применять в электропроводных кругах алмазы типа АСР, АСВ зернистостью от 50/40 до 200/160. Скорость круга 10-15 м/с, скорость вращения детали 1 м/с.
Однако электроалмазное шлифование способно вызвать высокие механические и тепловые нагрузки, приводящие при определенных условиях к трещинам и прижогам на обработанных поверхностях. Значительное снижение дефектного слоя при электрохимическом шлифовании алмазными кругами получено при введении щелочных добавок в раствор электролита со степенью щелочности рН<10. Наиболее эффективный состав электролита для обработки вольфрама при оптимальных режимах шлифования следующий: едкий натр NaOH 3%, углекислый натр Na2C03 3%, специальная добавка 0,5% (для уменьшения износа алмазного круга), остальное вода. Напряжение на электродах 6 В, алмазные круги АПВ 250 10(Х20)ХЗ и МВ1 АСВ 160X125, 100; окружная скорость 3 м/с; продольная подача 0,8-0,9 м/мин; поперечная подача 0,05 мм/ход. Величина износа круга составляет 1-2 мг/г.
При обработке вольфрама по приведенному режиму была получена шероховатость поверхности Ra = 0,2 мкм, производительность 1550 мм3/мин при ширине обрабатываемой одновременно поверхности 150 мм. Приведенный процесс обработки алмазными кругами на органической связке может быть осуществлен на плоскошлифовальном станке мод. 33731.
При использовании алмазных кругов на металлической связке с нейтральными электролитами дефектный слой обработанной поверхности вольфрама (молибдена) составляет более 40-50 мкм. Обработка в щелочных электролитах с нейтральными добавками обеспечивает снижение остаточной напряженности поверхностного слоя до величины электрохимически травленой поверхности; микротрещины на поверхности, обработанной в режиме электрохимического шлифования, не обнаружены.
Электроэрозионная обработка (ЭЭО) вольфрама позволяет осуществлять операции вырезки и резки, обработку малых отверстий и сложноконтурные прошивки с малым припуском на обработку и высокой точностью.
Были проведены эксперименты по выбору технологических режимов, материала обрабатывающего электрода и обрабатываемости вольфрама. Обработка проводилась на станке мод. 4В721 при напряжении источника тока 70-160 В и емкости заряда 23,6 мкФ. Обрабатывающий электрод совершал осевые колебания, задаваемые от электродинамического вибратора. В качестве диэлектрической среды применялся керосин. Обрабатывалась канавка шириной 4, глубиной 2,5 и длиной 10 мм. Во время экспериментов измерялись электрические параметры процесса, относительный износ обрабатывающего инструмента, точность размеров и шероховатость обработанной поверхности.
Лучшие результаты получаются при изготовлении обрабатывающего инструмента из углеграфита. При обработке вольфрама относительный износ составил 52%.
Скорость объемного съема металла при оптимальных режимах составила 16 мм3/мин, что почти в 3 раза ниже, чем при обработке стали 45. Наименьшая шероховатость (Rz = 20 мкм) получается при меньшей мощности импульса.
Процессы, происходящие при ЭЭО, определяют характер разрушения поверхностных слоев, а электрические параметры импульсов - величину эрозии. В процессе ЭЭО происходит изменение структуры основного материала и фазового состава поверхностных слоев под действием термических напряжений, величина которых для тугоплавких металлов весьма значительна, вследствие больших величин градиента температур.
Исследования поверхностного слоя монокристалла вольфрама, проводимые металлографическим способом на плоскостях различной кристаллографической ориентации, показали, что электроэрозионная обработка монокристалла вольфрама сопровождается структурными изменениями поверхностного слоя на глубину 70 мкм, возникающим в процессе эрозии в результате термических напряжений, развивающихся под действием неравномерного и нестационарного нагрева зоны действия разряда. Данные металлографического анализа показали, что кроме чисто термического разрушения (испарение, плавление) при электроэрозии монокристаллов вольфрама имеет место хрупкое разрушение. | 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ