GH4169高温合金在高温环境下的车削状态的影响

车削是生产线上一种非常成熟的加工方法，在生产过程中的很多方面都得到了广泛的应用。虽然车削方法已经非常成熟，但是随着科技的发展，越来越多的新材料被应用到生产实践中。对于新材料，由于没有机加工经验，往往需要大量的实际机加工试验来帮助操作者找到合适的新材料。然而，这无疑会有效地增加现有材料的成本，并且不能改善当前的切割工艺参数。

目前，由于计算机技术的稳步快速发展，有限元仿真技术得到了广泛的应用。在此背景下，各种类型的有限元模拟软件应运而生，如DEFORM、AMSYS等。MATLAB等。正是因为这些软件包含了特别显著的仿真功能，所以在切割领域得到了越来越广泛的应用。当借助有限元方法对整套切削过程进行实时仿真时，可以了解各种工艺参数对整套切削过程的实际影响，观察切削过程中工件的应力应变状态。这些方面是对现有切割技术进行深入研究的重点。本文借助DEFORM有限元分析软件，对GH4169合金在高温环境下的车削状态进行了科学合理的模拟，详细研究了这三种元素相对于切削力的实际影响，从而得出其内在关系。

20世纪40年代，中国研制出中国第一台活塞式航空发动机。从此，中国的航空动力革命开始了，这也宣告了中国无法制造航空发动机的窘境成为历史。在进一步发展发动机的过程中，为了提高发动机的推重比，满足发动机的高温工作条件，学者们致力于开发性能优异的高温合金材料。目前高温合金材料在发动机上的应用率已经达到50%，其中40%左右是链基高温合金(1)。详见图1-1，即常规航空发动机中最核心的盘环轴类零件系列。国内高温合金品牌主要是GH4169。GH3536、GH4133B，国外品牌有Inconel718(美国)、NC19FeNb(法国)等。

镍基高温合金实则属于全球各国尤为关键的国防工业材料，其也由此在航空领域以及军事领域中，获得较为广泛的多方位应用。各个国家为巩固自身的国防实力，均致力于有效提升镍基高温合金的加工效率，并尽可能保障该材料的加工质量。从本质上而言，此材料切削参数的合理选择，将会对后期所得产品的表面粗糙度以及加工成本等多样化方面，均产生一定程度的影响。故而选择恰当适宜的切削加工参数势在必行。

为有效提升加工过程中的实际效率，并确保良好的加工质量，需要针对金属切削涉及的一整套加工流程，进行较为深入的细致研究。这种方式虽然能够深入掌握材料含有的切削性能，但这只是宏观的研究，并没有进行微观的研究，对金属的切削加工了解得还不够透彻。因此，建立与之相匹配的有限元模型，并进行科学合理的仿真模拟，无疑将能细致掌握金属在切削时所产生的应力应变场变化等，不仅如此，还能实时观察刀具的受力状态。现如今，计算机技术以及多样化仿真模拟技术均逐步获得较为稳定的蓬勃发展，在此背景下，若借助有限元仿真模拟的作用，则不仅可持续完善现有的工艺参数，还能尽可能降低不必要的生产成本。

近年来，各个国家都有越来越多的研究人员使用有限元仿真技术进行科学技术研究，并获得较为显著的研究成果，为产品的设计开发、工艺改进等各个方面都提供了许多有用的技术支持。在切削加工领域，科研人员对有限元仿真技术越来越熟练的使用，更是为切削加工过程中的刀具设计、切削加工参数优化等各方面的研究提供了重大的帮助，使得实际加工过程的加工成本变低的同时也提高了实际加工效率。在本篇论文中，即借助DEFORM有限元分析软件的作用，针对处于高温环境下，GH4169合金在车削加工时所呈现的状态，进行科学合理的模拟仿真，并针对三要素相对于切削力而产生的实际影响，进行较为深入的细致研究,以获得其中所蕴含的内在联系。