石墨材料加工工藝研究
石墨材料具有耐燒蝕、抗熱振等性能特點(diǎn),主要用于空空導(dǎo)彈長(zhǎng)尾噴管上,是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)喉部結(jié)構(gòu)零件主要選材。零件的尺寸、外觀(guān)等技術(shù)要求高,但是由于其材質(zhì)特殊、切削性能差,加工質(zhì)量不易保證,特別是加工中容易產(chǎn)生崩邊缺陷,這些都成為非金屬加工的瓶頸之一。
近年來(lái),各型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)尾噴管石墨零部件加工任務(wù)繁重、技術(shù)要求高。對(duì)歷年的報(bào)廢的石墨零件原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),由于零件崩邊產(chǎn)生的廢品約占20%.由于材料難加工,加工效率低,使零件的生產(chǎn)進(jìn)度受到嚴(yán)重影響。為盡快解決石墨零件崩邊問(wèn)題,提高石墨零件生產(chǎn)效率,以某型空空導(dǎo)彈前嵌環(huán)、喉襯及其組件殼體組合等機(jī)械加工為研究對(duì)象進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),從加工方法、刀具及其切削參數(shù)等方面探索石墨材料加工技術(shù),解決石墨零件的加工難題,對(duì)夯實(shí)非金屬加工技術(shù),順利完成科研和批生產(chǎn)任務(wù)具有重要意義。
使用的石墨材料主要是火箭噴管用石墨,牌號(hào):T705.該材料是由易石墨化、強(qiáng)度高、抗燒蝕性好的石油焦骨料和析焦量高的粘結(jié)劑制成。T705石墨材料的生產(chǎn)過(guò)程包括混捏、磨粉、壓制、焙燒、石墨化等工序。在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次熱循環(huán),材料內(nèi)部可能產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷,各批材料和每塊材料內(nèi)部的性能有一定分散性。如果實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)偏離工藝規(guī)程,將會(huì)導(dǎo)致石墨材料質(zhì)量波動(dòng)。比如:壓制工序是單件生產(chǎn),采用熱壓工藝。熱壓前模溫、料溫必須達(dá)到要求(135~150°C),然后將料粉裝入模具,加壓后停止模具加熱,模具自然冷卻到50°C以下時(shí)允許吹風(fēng)冷卻,37°C以下脫模。每次壓制一件產(chǎn)品,需要五個(gè)多小時(shí),如果壓力不夠,可能產(chǎn)生氣孔、疏松、裂紋;溫度不夠,可能產(chǎn)生分層;冷卻過(guò)快,可能產(chǎn)生裂紋等。
因此,T705石墨生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制對(duì)材料的性能有很大影響,如質(zhì)量控制產(chǎn)生波動(dòng),在材料上的表現(xiàn)形式是多方面的,包括裂紋、疏松、氣孔等。石墨材料一般制成圓柱體或方形體結(jié)構(gòu),我院使用的材料為圓柱體,要求內(nèi)部不允許有裂紋和直徑大于1 mm的空洞,技術(shù)性能指標(biāo)(標(biāo)準(zhǔn)樣)

