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NimoNic PE13高速钢焊接 圆棒 钢管
NimoNic PE13针对镍基高温合金薄壁零件侧铣过程中的切削振动问题,进行了切削力预报及切削动力学研究。在镍基高温合金薄壁零件加工过程zhong考虑其动态特性的时,建立侧铣加工时滞动力学模型,提出辐角稳定性判别法,实际加工效果表明,采用此方法获得的稳定切削参数域具有一定的实用性,并与传统二维Lobe图稳定性判别法相比较,一致性好,并且简单实用,易于工程化。通过综合考虑镍基高温合金复杂薄壁零件的制造关键问题,采用理论分析、切削仿真和切削试验相结合的方法,在镍基高温合金复杂薄壁零件加工切屑形成特征、刀具磨损机理、刀具运动设计及稳定性ji限预测方面进行研究。研究可为镍基高温合金复杂薄壁零件的切削加工jishu推广及应用提供理论依据和jishu支撑。在40Cr基体表面利用氩弧熔覆jishu制备了镍基合金粉末熔覆涂层。X先研究了熔覆电流、熔覆速度和氩气流量对熔覆涂层的影响,确定佳的熔覆工艺。为了进一步gai善涂层性能,通过在镍基合金涂层中加入C,原位生成WC/Cr7C3增强相;后在佳含C量的基础上加入B4C,以达到复合增强的效果,对不同条件下制备的熔覆涂层的组织形貌、硬度、耐磨及耐蚀性能进行了研究。
NimoNic PE13镍基变形高温合金物理及化学性能
2.1 HastelloyX 热性能
2.1.1 HastelloyX 熔化温度范围 1295～1381℃[1]。
2.1.2 HastelloyX 热导率 见表2-1。
2.1.3 HastelloyX 比热容 见表2-2。
2.1.4 HastelloyX 线膨胀系数 见表2-3。
2.1.5 HastelloyX 合金铸件的热扩散率 见表2-4。
表2-1[1]
θ/℃100200300400500600700800900
λ/（W/（m·℃））13.3817.9720.2722.4024.6226.7929.0531.1433.44
表2-2
θ/℃17100200280408500600700800900
c/(J(kg·℃))372.6372.6389.4456.4427.1452.2464.7515.0535.9561.0
表2-3[1]
θ/℃20～10020～20020～30020～40020～50020～60020～70020～80020～900
α/10-6℃-112.112.513.414.014.314.815.515.816.1
2.2 HastelloyX密度 ρ=8.28g/cm3[1]。
2.3 HastelloyX电性能 电阻率见表2-5。
表2-4
θ/℃24100300400500600700800900
Q/（10-6m2/S））2.783.063.683.644.364.324.384.915.23
2.4 HastelloyX磁性能 合金无磁性。
2.5 HastelloyX化学性能
2.5.1 HastelloyX抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-6。
表2-5[1]
θ/℃100200300400500600700800900
p/（10-6Ω.M））1.181.201.211.221.241.251.261.271.29
表2-6[1]
θ/℃70080090010001100
氧化速率/（g/(m2·h））0.00230.0600.1170.2000.611
三、NimoNic PE13镍基变形高温合金力学性能
HastelloyX技术标准规定的不同品种的力学性能见表3-1。
表3-1
品种室温拉伸性能815℃持久性能其他性能
σP0.2/MPaσb/MPaδ5/%σ/MPat/hδ5/%
不小于
冷轧薄板
冷轧带材
冷拔管材
棒材
环形件
精铸件②310
310
310
275
275
200725
760②
690
690
690
38035
30①
25
30
30
10110
-
-
105
105
-24
-
-
24
24
-8.0
-
-
10.0
10.0
-弯曲180°
弯曲180°
液压、扩口
HBS≤241
HBS≤241
HBS≤96
① δ<0.25mm的带材的室温抗拉强度σb≥725MPa,δ5≥25%。
② 精铸件铸态815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。经800℃，50h，空冷处理后HRC≤24。
四、NimoNic PE13镍基变形高温合金组织结构
4.1 HastelloyX相变温度
4.2 HastelloyX时间-温度-组织转变曲线
4.3 HastelloyX合金组织结构
4.3.1 该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体，还有少量的TiN和M6C型碳化物。经700～900℃长期时效后主要析出相为M12C和M3B2，同时也伴有微量μ相和L相。经700℃，200h时效后出现少量σ相，但在800℃时效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有时出现微量L相。因此合金在长期时效后呈现一定程度的时效硬化现象，使塑性下降，高温强度也有所减低。
4.3.2 冷轧薄板技术标准规定，供应状态冷轧薄板的晶粒度应在4～8X范围内。
五、NimoNic PE13镍基变形高温合金工艺性能与要求
5.1 HastelloyX成形性能 合金具有良好的冷、热加工成形性能。锻造加热温度1170℃±10℃，终锻温度不低于950℃；板坯热轧加热温度1150℃±10℃，终轧温度不低于850℃；环形件热轧加热温度1170℃±10℃。
合金的高温拉伸塑性图见图5-1。高温镦粗试样经1180℃，45miN固溶处理后的再结晶曲线见图5-2。
5.2 HastelloyX焊接性能 该合金具有良好的焊接工艺性能，可采用氩弧焊、缝焊和点焊等方法进行焊接。氩弧焊时推荐采用HHastelloyX或HGH3113焊丝。
5.2.1 HastelloyX手工氩弧焊对接规范见表5-1。
表5-1[5]
被焊材料厚度/mm焊前状态焊丝接头形式焊接电流/A氩气流量/(L/miN)钨极直径/mm电源及极性
牌号直径/mm
HastelloyX＋HastelloyX1.0＋1.0供应状态或固溶状态HHastelloyX
HGH31131.2～1.6对接40～6010～131.6～2.0直流正极性
1.5＋1.5HHastelloyX
HGH31131.2～1.650～7012～151.8～2.2
5.2.2 HastelloyX自动钨极脉冲氩弧焊对接规范见表5-2。
表5-2
厚度/mm焊前状态焊丝弧压/V脉冲电流/A维弧电流/A脉冲幅比脉冲宽比脉冲频率焊接速度/(m/miN)送丝速度/(m/miN)
牌号直径/mm
1.0
1.2
1.5固溶-
HGH-1
HGH-1-
1.0
1.08.5
8.5
9.060
65
10020
22
283
3
3.52
2
23
3
30.25
0.2
0.23-
0.20
0.25
5.2.3 HastelloyX缝焊规范见表5-3。
表5-3[5]
被焊材料厚度/mm焊前状态滚盘宽度/mm焊接时间/s休止时间/s焊接速度/(m/miN)电极压力/kN
上下
HastelloyX＋HastelloyX1.0＋1.0固溶或供应状态5.57.00.14～0.180.14～0.220.34～0.400.25
1.5＋1.55.57.00.16～0.200.14～0.220.22～0.340.25
5.2.4 HastelloyX点焊规范见表5-4。
表5-4[5]
被焊材料厚度/mm焊前状态电极直径/mm焊接时间/s电极压力/kN单点抗剪强度/MPa正拉强度/MPa
上下
HastelloyX＋HastelloyX1.0＋1.0固溶或供应状态670.16～0.240.1～0.2≥9.35≥6.36
1.5＋1.5670.20～0.360.2～0.3≥12.30≥10.60
5.2.5 HastelloyX焊接接头的力学性能见表5-5。
表5-5[6]
焊接方法厚度/mm焊前状态焊后处理焊丝牌号θ/℃接头强度持久性能
σb/MPa强度系数/%σ/MPat/h
氩弧焊1.5供应状态未处理HHastelloyX20
650
815800
586
337100
100
100-
294
110-
217.6
46.4
脉冲氩弧焊1.0供应状态未处理-20
650842
531100
90-
--
-
1.5供应状态未处理HSG-120
650826
581100
98-
294-
296.5
缝焊1.5供应状态未处理-20
650
815763
514
32596
91
100-
294
110-
214.2
48.6
5.3 HastelloyX零件热处理工艺板材制件固溶处理：1150℃±10℃，2～15miN，快速空冷。焊接件或火焰筒处理：980℃±10℃，60miN，空冷。机加工后除应力处理：870℃±10℃，30～60miN，空冷。零件稳定尺寸处理：760℃±10℃，2h，空冷。
NimoNic PE13什么是镍铜合金呢？以镍为基础并含有一定量铜的镍铜合金是镍基耐蚀合金中用量大、用途广的一类合金，虽然镍铜合号很多，但作为耐蚀合金使用时，含铜约28%的镍铜合金应用则更加广泛，高温下镍与铜可以任何比例互溶而在冷却过程中形成面心立方结构的固溶体，镍铜二元合金在加热与冷却过程中没有相变，所以不能通过热处理来使它们强化，而只能通过冷加工提高其强度，含铝的镍铜合金可通过适宜温度的时效处理在合金基体上析出弥散的γ＇相而提高合金的强度，铜对镍耐蚀性有什么影响？向镍中加入铜，会对镍的各种性能，特别是耐蚀性能、li学性能和物理性能产生一系列影响，一般铜的加入提高了镍在还原性介质中的耐蚀性，而降低了镍在yang化性介质中的耐蚀性，以及在空气中的抗yang化性；铜的加入使镍的强度增加、硬度提高、塑性稍有降低；铜的加入使镍的导热系数增加，那我理解是，铜对镍的影响还是比较大的，在不同情况下，影响也是不一样的。
NimoNic PE13结语：随着高温合金工艺化的不断成熟，高温合金的应用会越来越广，在完善高温合金体系的同时，我们也需要建立和完善我国航空用高温合金的标准，通过开展标准化基础研究，加强新材料研制中的标准化，提高标准制修订的*性和适用性，完善通用材料标准，加强制定材料配套标准，从而更好地满足我国航空航天发动机生产和发展的需要，也只有依据完善的标准体系，大力的发展新材料，改进旧材料的性能，完善制备工艺，我们才能缩短与其他高温合金**如美国、日本、法国等的差距，提高我国在高温合金X域的竞争力，确保我国的航空和X域的发展，提高我国在国际事务中的话语权。
