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,主要用于空空導彈長尾噴管上,是構成發動機喉部結構零件主要選材。零件的尺寸、外觀等技術要求高,但是由于其材質特殊、切削性能差,加工質量不易保證,特別是加工中容易產生崩邊缺陷,這些都成為非金屬加工的瓶頸之一。
近年來,各型號發動機長尾噴管石墨零部件加工任務繁重、技術要求高。對歷年的報廢的石墨零件原因進行分析發現,由于零件崩邊產生的廢品約占20%.由于材料難加工,加工效率低,使零件的生產進度受到嚴重影響。為盡快解決石墨零件崩邊問題,提高石墨零件生產效率,以某型空空導彈前嵌環、喉襯及其組件殼體組合等機械加工為研究對象進行技術攻關,從加工方法、刀具及其切削參數等方面探索石墨材料加工技術,解決石墨零件的加工難題,對夯實非金屬加工技術,順利完成科研和批生產任務具有重要意義。
使用的石墨材料主要是火箭噴管用石墨,牌號:T705.該材料是由易石墨化、強度高、抗燒蝕性好的石油焦骨料和析焦量高的粘結劑制成。T705石墨材料的生產過程包括混捏、磨粉、壓制、焙燒、石墨化等工序。在生產過程中經過多次熱循環,材料內部可能產生裂紋、氣孔等缺陷,各批材料和每塊材料內部的性能有一定分散性。如果實際生產狀態偏離工藝規程,將會導致石墨材料質量波動。比如:壓制工序是單件生產,采用熱壓工藝。熱壓前模溫、料溫必須達到要求(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以下時允許吹風冷卻,37°C以下脫模。每次壓制一件產品,需要五個多小時,如果壓力不夠,可能產生氣孔、疏松、裂紋;溫度不夠,可能產生分層;冷卻過快,可能產生裂紋等。
因此,T705石墨生產過程中的質量控制對材料的性能有很大影響,如質量控制產生波動,在材料上的表現形式是多方面的,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構,我院使用的材料為圓柱體,要求內部不允許有裂紋和直徑大于1 mm的空洞,技術性能指標(標準樣)

