鎳基合金及貴重金屬材料的切割方法及推薦加工方式

切割幾乎是所有材料都需要經歷的加工步驟,針對金屬材料的不同所採用的切割方式也是不一樣的。切割方法的選擇取決於所需切割金屬的類型、厚度和數量,以及用戶對切割質量的要求。在本文中,“特鋼100秒”將討論的是鎳基合金及貴重金屬材料的線切割、等離子切割、激光切割以及水刀切割這四種切割方法。

總所周知,鎳基合金及貴重金屬材料的較為貴重,切割產生的重量損失、切割面質量、粗糙度等都與成本息息相關。故不論選用哪一種,都要考慮直接損耗和間接二次損耗的成本。

(一)線切割:化學法

線切割又叫做數控電火花線切割,是一種特有的特種加工金屬切削方式,隸屬電加工範疇,主要用於工業生產中的精密加工,其加工具有加工精度高、切面表面粗糙度低、安全性好等特點!

線切割加工原理不同於其它金屬切削設備,加工原理實際上是一種電解電燒融的腐蝕現象,是一種精準的化學反應、而不是常規切削設備的物理切削。

線切割加工採用金屬絲(鉬絲、鎢絲等)作為導電電極,特製高頻電源持續放電擊穿,對切割工件進行燒融腐蝕,從而實現切割加工的一種方法。

線切割能加工各種高硬度﹑高強度﹑高韌度和高熔點的導電材料,由於線切割加工的特殊性,其加工不受所加工材料硬度等物理性質影響,只跟材料的導電能力、熔點、密度等有關……

案例:早期的N06625合金法蘭切割環,曾使用過線切割方式,速度較慢,需要對錶面進行加工。

“特鋼100秒”推薦指數:2星

(二)激光加工:熱加工

激光切割各方面都比較理想,就是設備成本比較高,並不是所有企業都有能力承受,而且這種方式對厚金屬材料來說也是無能為力的。

激光切割精密,熱影響區小,熱變形小(1mm左右的邊部),速度快,切縫小損耗小,板材變形小。

對於數量較大的鎳基合金加工,激光加工應用較廣。特別實在一些大型項目上,數十噸的精密加工件,甚至需要幾臺高效激光機同時切割加工。

鎳基合金及貴重金屬材料的切割方法及推薦加工方式

激光切割效果

案例:鎳基合金N06600非標容器設備,厚度8毫米,圖紙用2000mm寬度,6000mm長度板材下料,七張板材3個多小時即加工完畢。

“特鋼100秒”推薦指數:4星

(三)等離子切割:熱加工

等離子切割是以壓縮空氣為工作氣體,以高溫高速的等離子電弧為熱源、將被切割的金屬局部熔化,並用高速氣流將已熔化的金屬吹走、形成切割。缺點非常明顯:熱影響區大,板材會因熱而變形,切縫寬損耗大,不適宜切薄板。

特別是切割貴重的鎳基合金如哈氏合金C276,15毫米的板材,切割損耗5mm,兩邊熱影響區3~5毫米,打磨去掉氧化區成本不說,光材料的料損就是一筆高昂成本。對於碳鋼等低端材料無所謂,對於貴重材料就是幾千塊錢的損失。故在鎳基合金加工時候較少。

鎳基合金及貴重金屬材料的切割方法及推薦加工方式

等離子切割效果不忍直視

案例:有次水切割設備較忙,客戶催發貨物,經客戶同意,用等離子切割N08825的32mm材料,切後慘不忍睹。上圖是真相,切割直接浪費5mm,熱影響區6mm,客戶回去二次加工,又損失一筆……

“特鋼100秒”推薦指數:1星

(四)水刀切割:冷加工

剩下的就是水切割了,所謂的“水刀”,是用高壓泵把密封的水加壓,通過高級硬質合金、藍寶石、金剛石等做成的噴嘴極細的噴口噴出,切割材料。

綜合來看,它比線切割、激光切割都要好,因此也成為目前應用最廣泛的切割方式。之所以說它好,主要是以為它可以切割任何材料,冷切割方式,沒有任何熱影響區。對厚度沒有要求;而且價格適中,性價比高,是較為理想的切割設備了。

缺點是:速度慢、慢、慢。但慢工出細活,幾乎沒有料損節約成本,切割面光滑,在鎳基合金加工時候長期使用。

鎳基合金及貴重金屬材料的切割方法及推薦加工方式

水刀精密切割效果精良

案例:N08367材質35mm厚板加工法蘭環8件,成品交付後,略微車床加工下即可直接使用。前期水刀切割費點時間,後期加工節約工序和材料,數量不多,對於貴重耐腐蝕材料來說,值!

“特鋼100秒”推薦指數:5星


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