航空发动机单晶材料微小孔电火花-电解复合加工技术研究
发布时间：2023-04-11 22:37
通过定向凝固工艺制备的单晶高温合金,其垂直于应力轴的横向晶界被消除,减少了低熔点晶界强化元素的应用,耐高温能力得到显著提高,单晶高温合金主要用于航空发动机涡轮叶片等部件的制备。航空发动机涡轮叶片上分布有大量的气膜冷却孔,其加工要求无毛刺、无微裂纹、无重铸层,传统加工方法无法实现气膜孔的加工要求,电火花-电解复合加工方法结合了火花放电穿孔以及电解扩孔,具备两者的优点,可以实现对单晶高温镍基材料等难加工材料的加工,有望满足气膜孔的加工要求。本文针对航空发动机单晶高温镍基材料微小孔的电火花-电解复合加工技术,开展了大量的试验分析与研究,主要完成了以下几个方面的内容:(1)优化了单晶复合加工的电参数和工作液浓度参数;对单晶高温镍基材料DD6开展研究,对比分析复合加工前后单晶高温镍基材料的组织结构,研究了电火花-电解复合加工方法对单晶高温镍基材料组织结构的影响;对单晶试片展开了基础试验研究,通过对电火花-电解复合加工得到的单晶DD6微小孔孔口形貌、小孔锥度、孔壁重铸层的观测,分析了复合加工对单晶高温镍基材料加工效果的影响。(2)针对提高单晶微小孔的复合加工质量,从加工通道内冲液流量角度出发,研究...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 镍基高温合金的研究现状
1.2.1 镍基变形高温合金
1.2.2 镍基铸造高温合金
1.2.3 镍基粉末冶金高温合金
1.2.4 镍基单晶高温合金
1.3 微小孔加工技术研究现状
1.3.1 机械钻孔
1.3.2 激光加工
1.3.3 电火花穿孔加工
1.3.4 电解加工
1.3.5 其他加工技术
1.4 电火花-电解复合加工技术研究现状
1.5 课题研究意义、来源及主要研究内容
1.5.1 课题研究意义、来源
1.5.2 课题主要研究内容
第二章 单晶高温合金电火花-电解复合加工基础试验研究
2.1 单晶高温镍基材料微小孔电火花-电解复合加工机理
2.1.1 微小孔电火花-电解复合加工机理
2.1.2 单晶高温合金材料性能
2.2 单晶高温镍基材料基础试验方案设计
2.2.1 试验平台介绍
2.2.2 试验参数设置
2.3 试验参数选择
2.3.1 脉冲参数分析
2.3.2 峰值电流分析
2.3.4 溶液电导率分析
2.4 基础试验结果分析与讨论
2.4.1 复合加工对单晶高温镍基材料组织结构的影响
2.4.2 单晶高温镍基材料复合加工过程现象记录与分析
2.4.3 单晶高温镍基材料微小孔形貌分析
2.4.4 单晶微小孔重铸层分析
2.5 本章小结
第三章 流量对单晶微小孔表面质量的影响
3.1 流量对电火花-电解复合加工影响机理
3.2 恒流量循环系统的搭建
3.2.1 气动增压泵
3.2.2 计量泵
3.2.3 恒流量试验平台设计与搭建
3.3 流量稳定性对单晶高温镍基材料复合加工的影响
3.3.1 气动增压泵和计量泵供液流量在相同时间内的变化
3.3.2 流量稳定性对小孔形貌的影响
3.3.3 流量稳定性对小孔孔壁质量的影响
3.4 不同流量对单晶高温镍基材料复合加工质量的影响
3.4.1 单晶微小孔不同流量试验方案设计
3.4.2 不同流量的加工波形分析
3.4.3 流量对小孔加工效率的影响
3.4.4 流量对小孔孔径的影响
3.4.5 流量对单晶复合加工过程中电极损耗的影响
3.4.6 流量对小孔重铸层的影响
3.5 流量对复合加工的影响综述
3.6 本章小结
第四章 反衬层对电火花-电解复合加工的影响
4.1 反衬层对单晶斜孔加工管电极的影响
4.1.1 反衬层的反衬原理
4.1.2 单晶斜孔管电极的晃动和径向跳动
4.2 单晶斜孔电火花-电解进给停顿加工试验研究
4.2.1 单晶斜孔进给停顿原理
4.2.2 单晶斜孔进给停顿试验方案设计
4.2.3 加工过程波形分析
4.2.4 不同进给停顿时间下斜孔孔径分析
4.2.5 单晶斜孔进给停顿加工的孔口形貌分析
4.2.6 单晶斜孔进给停顿加工的重铸层分析
4.3 可导电反衬层对单晶复合加工的影响
4.3.1 黄铜粉混合熔融石蜡导电反衬材料的尝试制备
4.3.2 铜银粉混合可溶解性塑料溶液导电反衬材料的尝试制备
4.3.3 铜银粉固化物导电反衬层小孔的尝试加工与结果分析
4.3.4 导电胶反衬层材料的选用
4.3.5 导电胶反衬层材料在叶片上的填充与去除
4.3.6 导电胶反衬层微小孔试验结果分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 对未来工作的展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3789885
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 镍基高温合金的研究现状
1.2.1 镍基变形高温合金
1.2.2 镍基铸造高温合金
1.2.3 镍基粉末冶金高温合金
1.2.4 镍基单晶高温合金
1.3 微小孔加工技术研究现状
1.3.1 机械钻孔
1.3.2 激光加工
1.3.3 电火花穿孔加工
1.3.4 电解加工
1.3.5 其他加工技术
1.4 电火花-电解复合加工技术研究现状
1.5 课题研究意义、来源及主要研究内容
1.5.1 课题研究意义、来源
1.5.2 课题主要研究内容
第二章 单晶高温合金电火花-电解复合加工基础试验研究
2.1 单晶高温镍基材料微小孔电火花-电解复合加工机理
2.1.1 微小孔电火花-电解复合加工机理
2.1.2 单晶高温合金材料性能
2.2 单晶高温镍基材料基础试验方案设计
2.2.1 试验平台介绍
2.2.2 试验参数设置
2.3 试验参数选择
2.3.1 脉冲参数分析
2.3.2 峰值电流分析
2.3.4 溶液电导率分析
2.4 基础试验结果分析与讨论
2.4.1 复合加工对单晶高温镍基材料组织结构的影响
2.4.2 单晶高温镍基材料复合加工过程现象记录与分析
2.4.3 单晶高温镍基材料微小孔形貌分析
2.4.4 单晶微小孔重铸层分析
2.5 本章小结
第三章 流量对单晶微小孔表面质量的影响
3.1 流量对电火花-电解复合加工影响机理
3.2 恒流量循环系统的搭建
3.2.1 气动增压泵
3.2.2 计量泵
3.2.3 恒流量试验平台设计与搭建
3.3 流量稳定性对单晶高温镍基材料复合加工的影响
3.3.1 气动增压泵和计量泵供液流量在相同时间内的变化
3.3.2 流量稳定性对小孔形貌的影响
3.3.3 流量稳定性对小孔孔壁质量的影响
3.4 不同流量对单晶高温镍基材料复合加工质量的影响
3.4.1 单晶微小孔不同流量试验方案设计
3.4.2 不同流量的加工波形分析
3.4.3 流量对小孔加工效率的影响
3.4.4 流量对小孔孔径的影响
3.4.5 流量对单晶复合加工过程中电极损耗的影响
3.4.6 流量对小孔重铸层的影响
3.5 流量对复合加工的影响综述
3.6 本章小结
第四章 反衬层对电火花-电解复合加工的影响
4.1 反衬层对单晶斜孔加工管电极的影响
4.1.1 反衬层的反衬原理
4.1.2 单晶斜孔管电极的晃动和径向跳动
4.2 单晶斜孔电火花-电解进给停顿加工试验研究
4.2.1 单晶斜孔进给停顿原理
4.2.2 单晶斜孔进给停顿试验方案设计
4.2.3 加工过程波形分析
4.2.4 不同进给停顿时间下斜孔孔径分析
4.2.5 单晶斜孔进给停顿加工的孔口形貌分析
4.2.6 单晶斜孔进给停顿加工的重铸层分析
4.3 可导电反衬层对单晶复合加工的影响
4.3.1 黄铜粉混合熔融石蜡导电反衬材料的尝试制备
4.3.2 铜银粉混合可溶解性塑料溶液导电反衬材料的尝试制备
4.3.3 铜银粉固化物导电反衬层小孔的尝试加工与结果分析
4.3.4 导电胶反衬层材料的选用
4.3.5 导电胶反衬层材料在叶片上的填充与去除
4.3.6 导电胶反衬层微小孔试验结果分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 对未来工作的展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3789885
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3789885.html
