液氮冷却低温切削镍基合金Inconel 718的试验与仿真

摘要

低温切削加工技术可以有效改善高温合金加工过程中存在的切削温度高、加工质量差等问题。对镍基合金Inconel 718进行低温条件下的静态拉伸试验和Hopkinson压杆试验,测试Inconel 718合金低温力学性能,构建合金低温本构模型,采用单因素切削试验与有限元仿真相结合的方法,研究低温切削加工Inconel 718合金的切屑形貌、切削温度场和应力场。试验结果表明,在低温条件下,Inconel 718合金的强度提高,延伸率和塑性降低;修正后的Johnson-Cook本构模型可以准确地描述Inconel 718合金在低温条件下的动态力学性能;低温切削试验表明低温冷却导致切屑的锯齿化程度增大;仿真结果表明低温切削有效降低了切削区域的温度,改善了切削变形区的应力分布。与传统切削加工方式相比,低温切削技术对高温合金的切削加工性有很明显的改善。