超声辅助磁力研磨镍基合金试验研究

发布时间：2021-06-07 19:25

　　随着科技的迅速发展,镍基合金的应用越来越广泛。由于其在650¹000℃下具有强度高、耐腐蚀性强、较高的抗蠕变强度和抗疲劳强度,同时具有良好的热稳定性和抗热疲劳等性能,所以被广泛应用于航空、航天、石油、环保、核工业、能源等领域,并用于制造航空发动机空间弯管、异形管,大型石油设备和化工设备中的管路。由于管状零部件的加工工艺为压力机热挤压和斜扎穿孔两种,加工后管材料内部存在一定残余拉应力且内表面存在大量凹坑、凸起、微裂纹,严重影响管件的综合性能。因此,改善异型管内表面应力状态和微裂纹缺陷,降低表面粗糙度,提高表面质量格外重要。磁力研磨作为一种特种加工方法,因其具有自适应性、自锐性、温升小、无刀具补偿等优点,被广泛应用在特殊材料平面、复杂曲面、空间弯管、内外圆表面光整加工等方面。但其切削性能较差、加工效率较低、无法满足现今工业上的需要。因此,本文提出了采用一种超声振动辅助磁粒研磨加工方法进行试验研究,超声高频振动传递给磁性研磨粒子,使得粒子高频翻滚、冲击工件表面,增加磁性研磨粒子对工件的作用力,再由主轴的旋转运动,使得磁性研磨粒子对工件材料进行划擦。该方法是将两种特种加工... 

【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 引言
    1.2 镍基合金发展与研究现状
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 发展趋势
    1.3 磁力研磨光整加工技术研究现状及发展趋势
        1.3.1 国外发展状况
        1.3.2 国内发展状况
    1.4 超声辅助磁力研磨技术研究现状
    1.5 本课题的研究意义
    1.6 本课题的研究主要内容
2 磁力研磨加工机理及装置设计
    2.1 磁力研磨技术分类
    2.2 磁力研磨加工原理
        2.2.1 磁力研磨材料去除机理
        2.2.2 磁力研磨光整加工的特点
    2.3 超声辅助磁力研磨加工原理
        2.3.1 单个研磨粒子运动分析
        2.3.2 材料去除加工微观机理
    2.4 试验检测装置
    2.5 本章小结
3.超声辅助磁力研磨镍基合金试验研究
    3.1 试验装置设计
    3.2 试验条件
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 不同粒径对表面粗糙度的影响
        3.3.2 不同转速对表面粗糙度的影响
        3.3.3 振动频率对表面粗糙度的影响
        3.3.4 工件表面微观形貌
        3.3.5 工件残余应力变化
    3.4 本章小结
4.超声辅助磁力研磨镍基合金参数优化设计及分析
    4.1 加工原理及装置
    4.2 超声辅助磁力研磨试验条件与设计
        4.2.1 响应面软件介绍
        4.2.2 试验因素设计
    4.3 结果与结论
        4.3.1 预测值与实际值分析
        4.3.2 磨粒粒径与主轴转速交互影响
        4.3.3 超声频率与超声振幅交互影响
        4.3.4 超声频率与主轴转速和磨粒粒径交互影响
        4.3.5 表面微观形貌
    4.4 本章小结
5.超声复合磁力研磨镍基合金GH4169 异形管试验研究
    5.1 试验原理
    5.2 超声磁粒研磨装置与条件
        5.2.1 试验装置
        5.2.2 实验条件
        5.2.3 机床编程轨迹
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 旋转超声振动频率和振幅对管件表面粗糙度的影响
        5.3.2 磁极转速与加工间隙对管件表面粗糙度的影响
        5.3.3 粒径对表面粗糙度和材料去除量的影响
        5.3.4 不同加工方法对管件微观形貌及表面粗糙度的影响
        5.3.5 三维微观形貌
        5.3.6 不同加工方式对表面残余应力分析
    5.4 本章小结
6.总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于旋转磁场的6061铝合金弯管内表面光整加工[J]. 陈燕,赵杨,陈松,李龙邦,韩冰.  中国表面工程. 2018(05)
[2]双向复合振动辅助磁力研磨加工的试验研究[J]. 孙岩,兰勇,杨海吉,陈燕.  表面技术. 2018(07)
[3]磁力研磨加工K9光学玻璃的实验研究[J]. 耿其东,李春燕.  表面技术. 2018(07)
[4]超声磁力研磨加工参数对蓝宝石表面粗糙度的影响[J]. 耿其东,李春燕.  表面技术. 2018(07)
[5]Cr含量对镍基合金热变形行为的影响[J]. 胡少梅,宋志刚,郑文杰,丰涵,朱玉亮.  稀有金属材料与工程. 2018(07)
[6][例54]1.5mm×2000mm细长管内表面精密研磨技术及应用[J]. 陈燕.  中国表面工程. 2018(03)
[7]基于旋转进给电磁场的不规则弯管内表面磁研磨研究[J]. 李龙邦,陈燕,陈松,严正伟.  表面技术. 2018(05)
[8]磁极开槽情况对磁力研磨的影响[J]. 叶恒宇,梁存真,覃寿同.  机械设计与制造. 2018(04)
[9]电解磁力复合加工对磁性磨粒性能的影响[J]. 康璐,陈燕,钱之坤,杜兆伟,韩冰.  金刚石与磨料磨具工程. 2018(01)
[10]磁力研磨精密抛光φ4×150 mm TC4管内表面的实验研究[J]. 杨海吉,张晓君,陈燕,韩冰.  表面技术. 2017(12)

博士论文
[1]电化学磁力研磨复合加工工艺及机理研究[D]. 刘国跃.广东工业大学 2012

硕士论文
[1]雾化快凝磁性磨粒磁力光整加工高强韧材料机理研究[D]. 赵文聪.山东理工大学 2017
[2]复杂曲面数值模拟与抛光工艺研究[D]. 王志东.辽宁科技大学 2012



本文编号：3217164