摘要：我国航空发动机方案设计以及性能参数不断优化和完善，其设备内部结构零部件方案设计的精准程度相对较高，零部件设计重量越来越小，但是此种模式致使后续生产模式向复杂化转移，加上现阶段高温合金材料的使用，进一步为零部件加工提供了高水平形变控制模式。本文首先详细分析了高温合金材料特点，并且结合航空发动机高温合金加工难点，进一步总结出航空发动机高温合金加工策略。 关键词：航空发动机；高温合金；薄壁零件加工工艺；钻基高温合金
近几年，航空发动机基础应用性能和方案设计结构不断转变和提升，在此种环境下，发动机内部结构上的零部件材料选择，以及结构方面上同样产生了较大的转变，这就要求制造机闻零件的工艺方法也需改进
一、高温合金材料特点
根据现阶段我国航空发动机生产和运转现状进行综合分析，我国大多数高温合金材料已经形成了自主研究结构体系以及生产环境，可以有效生产盘状零部件、板状零部件、丝状零部件
、环状零部件以及管道层精密的零部件。根据高温合金材料生产材料数据统计，近几年我国各种高温合金材料共生产了6万多吨左右，以此确保我国航空发动机对于高温材料的应用和建设需求。
随着我国对于高温材料的研究和探索，无论是生产技术还是规模都逐渐成熟化，但是由于材料应用的特殊性，造成零部件切削加工困难。我国高温合金研制、仿制多，应用少并且材料的冶金质量水平低，以上现状给制造增加了难度，提高了成本。
（一）高温合金物质种类
1.按照元素划分
在高温合金材料生产以及加工过程中，想要保证航空发动机高温合金薄壁零件加工水平，就需要根据材料内部蕴含的元素数量划分为铁基高温合金、镍基高温合金、钻基高温合金等。以上三种高温合金材料各自具有一定材料优势和加工特点，为此技术人员需要根据航空发动机运转情况将不同材料应用在不同零部件结构上，具体见表1[1]。
表1，高温合金成分表
合金分类 | 主要成分 | 典型牌号 | 主要特征 | 主要用途 |
铁基高温合金 | 铁、镍、铬 | GH1140、GH2132 | 在600~ 800°C条件卜 具有定的强度和抗氧 化、抗燃气腐蚀的能力 在650~ 1000C条件 卜具有较高的强度和 良好的抗氧化、 抗燃 (腐蚀能力 | 航空发动机涡轮 盆、涡轮叶片等 |
镍基高温合金 | 铁、镍、钨 | GH4133、GH4169 | 航窄发动机压'( 机盘、机回、叶 片、结构件等 |
钴基高温合金 | 钴、镍、铬 | GH188、GH605、 K 640 | 任730~1100条件下具 有-定的高温强度、良. 好的抗热腐蚀和抗氧化 能力及良好的川铸性和 叮焊性 | 航空发动机导向 叶片等 |
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2.按照生产技术划分
在生产技术应用环节上，其材料外部形变还需要根据高温合金的不同基础结构体系进行全面划分，为此需要按照合金材料的高温性能、外部结构成形特点以及不同用途进行技术操作，由于热量稳定条件下所形成的高温合金材料普遍具有较高热量稳定性，为此该材料需要在固定溶解状态下使用，但是此种高温合金材料结构强度不高，但是具有一定可塑性，可以顺利的进行深度冲压操作，因此，主要应用在受力不高且生产温度较高的零部件，比如：燃烧室火焰筒及加力燃烧室等。热强变形高温合金的特点是热强度较高，通常在淬火、时效状态下使用，主要用于高温下承受大载荷及复杂应力的零件，比如：涡轮叶片、涡等[2]。
二、航空发动机高温合金加工难点
在航空发动机高温合金加工过程中，虽然原始加工模式和工艺路线基本上可行，但是由于零部件设计图纸结构上所规定的的机械零部件直径，以及生产加工技术条件需要在机床结构上进行实时检查，所以在高温合金材料在自由状态下，设备内部结构中的零部件圆周跳动参与与设备端面跳动参数设定，才能从根本上满足航空发动机系统结构零部件安装配置
以及发动机内部结构基础需求，设计图纸上并清晰且具体的设定[3]。
为此在航空发动机内部结构和参数标准文件编撰过程中，对于设备自动条件下，零部件圆周率以及系统跳动数值的标准数据同样没有进行清晰且明确的规定，加上现阶段我国大多数航空发动机高温合金薄壁零件在生产环节上，一般使用自由锻造模式，所以原材料基础使用效率不足10%，并且经过技术加工之后其零部件内部结构均产生了不同程度的形变问题，为此需要技术人员针对其生产可能产生的问题开展全面了解和分析。
第一，我国大多数生产工艺以及技术路线安排十分不合理，比如：铣径向槽口序安排的不合理。第二，在航空发动机高温合金加工时其加工余量分布无法保证其均匀性。第三，航空发动机内部结构的端面以及铣径向凸台顺序安装并不合理，导致其设备的关键操作流程以及工艺标准不能进行全面优化，致使其操作性不高。
三、航空发动机高温合金加工策略
（一）高温材料选择
1.硬质合金材料
航空发动机高温合金在加工过程中，硬质合金材料刀具设备已经被广泛的应用在零部件各个生产环节上，同时，为了进一步防止硬质合金材料产生崩刃和塑性变形问题，一般选择高温合金加工性能较高的S类合金材料，以及韧性和导热性较好的K类合金材料[4]。
2.陶瓷材料
陶瓷材料所制造的刀具主要以氧化铝、氮化硅物质作为基础条件，随后还需要增加少许吊金脑碳化物质以及省化物等外部添加试剂，并且在高温环境下进行技术操作最终形成刀具材料。其中镍基合金进行切削时外部温度相对较高，尤其在高温加工区域极易产生强烈的化学反应，加上陶瓷刀具材料自身具备较高硬度和材料抗磨性，所以材料内部结构普遍具备较高的热量硬度特点，而当材料的基础切削温度达到760度时，普遍具备87HRA的材料硬度。除此之外陶瓷材料的基础摩擦系数相对较低，所以所产生的切削力比硬质合金小，同时陶瓷刀具自身结构具有较高的脆性，进而在冲击生产和振动操作时，极易在加工过程中产生刃口破坏等问题，以上问题则成为约束材料生产的主要原因。
（二）刀具加工技术应用
在刀具加工技术应用过程中，金属材料切削时材料的选择、刀具性能的选择十分重要，直接影响产品加工质量水平、运行效率以及经济成本等。为此刀具加工技术的选择还应该充分考虑加工设备、材料以及技术加工等方面，以此作为基础优化刀具设备参数，才能从根本上发挥出到刀具加工技术功能。
由于高温合金在加工过程中属于较难加工的金属材料，所以对刀具加工要求相对较高，为此需要有效控制系统加工参数，否则会导致设备沟槽磨损、积屑瘤等问题，最终造成刀具失去应有的加工效果[5]。其中车加工技术成为了车床连续加工回转的核心技术模式，由于该技术自身水平较高，所以在航空发动机高温合金薄壁零件加工应用较多的加工技术模式。
结束语：
由此可见，高温合金在航空产业之所以如此著名，是因为其长期在高温条件下具有良好的抗氧化性、抗蠕变性与持久强度，高温合金零件的加工工艺的改进是制造业的一个重要课题。
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