激光诱导氧化辅助微细铣削TC4钛合金的研究
发布时间:2021-07-06 18:00
钛合金因其所具有的比强度高、耐蚀性好、耐热性高以及生物相容性好等优点,被广泛应用于微创手术设备以及人造骨骼、骨骼固定装置、心血管支架、微泵叶轮等各种人体植入物中。但是它的难加工特性又使得其在微细铣削加工中存在刀具寿命低、已加工表面质量差以及工艺可控性差等问题。为了解决以上问题,本文提出了激光诱导氧化辅助微细铣削TC4钛合金的复合加工方法,并进行了相关试验验证。主要工作内容及结论如下:(1)在对TC4钛合金进行氧化反应热力学分析的基础上,进行了激光诱导氧化试验,研究了平均功率、扫描速度和反应气氛对TC4钛合金氧化层和亚表层显微组织、厚度及组分的影响。结果表明:在合适的激光参数和反应气氛下,TC4钛合金表面能够生成厚度约为818.2μm的疏松氧化层和厚度约为0.52.6μm的致密亚表层,平均功率、扫描速度和反应气氛均对氧化层和亚表层的性质和厚度有着显著影响。(2)在激光诱导氧化试验结果的基础上,提出了激光诱导氧化辅助微细铣削TC4钛合金复合加工方法,并进行了激光诱导氧化辅助微细铣削和常规微细铣削的对比试验,研究了不同每齿进给量和铣削深度下,两种铣...
【文章来源】:南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
钛合金微小零件[5,6]
激光加热辅助微细铣削原理示意图
各氧化反应GT0随温度T的变化曲线
【参考文献】:
期刊论文
[1]钛合金在生物医药领域应用现状和展望[J]. 廖赞,缪卫东,马嘉丽. 新材料产业. 2017(03)
[2]皮秒激光对医用钛合金植入物表面微加工及生物相容性的研究[J]. 虞宙,张文杰,胡俊. 中国激光. 2017(01)
[3]TC4钛合金高温氧化行为[J]. 曾尚武,江海涛,赵爱民. 稀有金属材料与工程. 2015(11)
[4]微细铣削氧化锆陶瓷铣削力特征分析[J]. 卞荣,何宁,李亮,钱军,史振宇,陈明君. 中国机械工程. 2014(23)
[5]微细小孔的超短脉冲激光加工方法研究[J]. 池宪,陈檬,王婕,赵化东. 航空精密制造技术. 2014(05)
[6]医用钛合金热氧化处理工艺及其耐磨损、耐腐蚀性能和生物活性的研究进展[J]. 王松,廖振华,刘伟强. 中国有色金属学报. 2014(06)
[7]Ti-O体系化合物的生成吉布斯自由能的计算与分析[J]. 杨帆,李钒,姚传好,于志辉,夏定国. 过程工程学报. 2012(05)
[8]模具钢微流道沟槽的激光铣削试验研究[J]. 王续跃,吕书森,胡亚峰,王连吉,徐文骥. 兵工学报. 2010(05)
[9]生物医用钛及钛合金的研制、生产和应用[J]. 詹文革. 钛工业进展. 2007(01)
[10]微制造系统中的微细电火花加工技术[J]. 王振龙,赵万生. 制造技术与机床. 2003(09)
博士论文
[1]富氧气氛下钛合金加工表面氧化膜形成及其生物相容性研究[D]. 张蕊.山东大学 2016
[2]金刚石微铣刀精密铣削氧化锆陶瓷基础研究[D]. 卞荣.南京航空航天大学 2014
[3]微细铣削尺寸效应基础研究[D]. 赵孟.南京航空航天大学 2014
[4]基于双辉技术的钛合金表面抗高温氧化合金层的制备及性能研究[D]. 魏东博.南京航空航天大学 2013
[5]微细电火花集成加工技术的研究[D]. 禇旭阳.哈尔滨工业大学 2010
[6]高深宽比微纳结构模拟、加工及应用[D]. 孙广毅.南开大学 2010
[7]一种微型涡轮发动机的关键结构及其制造技术的研究[D]. 董颖怀.哈尔滨工业大学 2009
[8]微细铣削工艺基础与实验研究[D]. 赵岩.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]纳秒激光诱导钛合金表面着色机理及其质量评价研究[D]. 李云龙.山东大学 2017
[2]钛合金抗高温氧化涂层的制备及性能研究[D]. 杨文瀑.广东工业大学 2016
[3]TC4钛合金激光辅助微铣削研究[D]. 张征.哈尔滨工业大学 2014
[4]微铣削毛刺的形成与控制技术研究[D]. 付天骄.山东大学 2014
[5]钛合金微细通道电火花加工电极补偿及工艺规律研究[D]. 邹尚博.大连理工大学 2014
[6]微细铣削表面质量及毛刺形成的实验研究[D]. 靳赛.山东大学 2013
[7]Ti6Al7Nb和Ti6Al4V医用钛合金的热氧化对比研究[D]. 侯猛.浙江大学 2010
本文编号:3268711
【文章来源】:南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
钛合金微小零件[5,6]
激光加热辅助微细铣削原理示意图
各氧化反应GT0随温度T的变化曲线
【参考文献】:
期刊论文
[1]钛合金在生物医药领域应用现状和展望[J]. 廖赞,缪卫东,马嘉丽. 新材料产业. 2017(03)
[2]皮秒激光对医用钛合金植入物表面微加工及生物相容性的研究[J]. 虞宙,张文杰,胡俊. 中国激光. 2017(01)
[3]TC4钛合金高温氧化行为[J]. 曾尚武,江海涛,赵爱民. 稀有金属材料与工程. 2015(11)
[4]微细铣削氧化锆陶瓷铣削力特征分析[J]. 卞荣,何宁,李亮,钱军,史振宇,陈明君. 中国机械工程. 2014(23)
[5]微细小孔的超短脉冲激光加工方法研究[J]. 池宪,陈檬,王婕,赵化东. 航空精密制造技术. 2014(05)
[6]医用钛合金热氧化处理工艺及其耐磨损、耐腐蚀性能和生物活性的研究进展[J]. 王松,廖振华,刘伟强. 中国有色金属学报. 2014(06)
[7]Ti-O体系化合物的生成吉布斯自由能的计算与分析[J]. 杨帆,李钒,姚传好,于志辉,夏定国. 过程工程学报. 2012(05)
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[10]微制造系统中的微细电火花加工技术[J]. 王振龙,赵万生. 制造技术与机床. 2003(09)
博士论文
[1]富氧气氛下钛合金加工表面氧化膜形成及其生物相容性研究[D]. 张蕊.山东大学 2016
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[5]微细电火花集成加工技术的研究[D]. 禇旭阳.哈尔滨工业大学 2010
[6]高深宽比微纳结构模拟、加工及应用[D]. 孙广毅.南开大学 2010
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[2]钛合金抗高温氧化涂层的制备及性能研究[D]. 杨文瀑.广东工业大学 2016
[3]TC4钛合金激光辅助微铣削研究[D]. 张征.哈尔滨工业大学 2014
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[5]钛合金微细通道电火花加工电极补偿及工艺规律研究[D]. 邹尚博.大连理工大学 2014
[6]微细铣削表面质量及毛刺形成的实验研究[D]. 靳赛.山东大学 2013
[7]Ti6Al7Nb和Ti6Al4V医用钛合金的热氧化对比研究[D]. 侯猛.浙江大学 2010
本文编号:3268711
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