钛合金功能表面激光—电火花复合制造技术研究

发布时间：2020-06-07 01:12

【摘要】：本文主要通过钛合金表面激光-电火花复合制造技术研究,实现钛合金减摩擦、耐磨损功能表面制造。通过研究激光辅助电火花线切割加工和激光-电火花不同步复合加工两种复合加工方法,研究了电火花脉冲宽度、激光功率和微结构间距等参数对表面摩擦系数等钛合金表面质量和表面功能的影响规律。首先,开展了激光辅助电火花线切割加工试验研究,设计了研究路线,开展了试验研究。研究结果表明:相较传统电火花线切割加工可增加钛合金表面硬度,但易产生裂纹,表面残余拉应力较大,激光辅助电火花线切割加工的零件表面裂纹减少且深度变浅,表面硬度变化不明显,但硬化层厚度明显增加,表面残余应力值减小,表面粗糙度值降低,表面摩擦系数随脉冲宽度增加而增大,摩擦系数低于常规加工试样表面,最低值达0.16。表面耐磨损性能优于基体,单位时间的质量磨损量比基体低近一个数量级。其次,开展了激光-电火花不同步复合加工试验,其步骤是,先应用电火花线切割加工钛合金表面,再应用激光在其表面加工点阵结构,最终得到功能表面。研究了激光功率和点阵中心距对钛合金表面质量和表面功能的影响规律。试验结果表明:钛合金表面粗糙度随激光功率增大而增大,随点阵中心距增大而减小,表面硬度随激光功率增大而减小,随点阵中心距减小而增大。在一定参数下,表面分别获得了优秀的减摩擦功能和疏水功能,最低的摩擦系数为0.17,较基体降低超过40%;最高的接触角达到152°,实现了超疏水功能。
【图文】：

钛合金部分应用图片

液滴滚落测试法及测试结构
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

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本文编号：2700575