【摘要】：7055鋁合金具有高強(qiáng)度、低密度、高的斷裂韌性及優(yōu)異的抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力等諸多優(yōu)點(diǎn),在航空航天領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。航空零件大都是由高速銑削加工而成,銑削加工工藝對(duì)加工表面理化特征如表面硬化層、微裂紋等造成不同影響。這些理化特征會(huì)影響航空件在工作環(huán)境中的耐腐蝕性能,降低航空件的服役壽命,因此研究鋁合金高速銑削工藝對(duì)表面加工質(zhì)量和耐腐蝕性的影響有重要理論和實(shí)際意義。本文采用掃描電子顯微鏡、透射電鏡、高速銑削試驗(yàn)、超景深顯微鏡、電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)等手段,研究了7055-T6I4態(tài)鋁合金高速銑削加工工藝對(duì)表面加工質(zhì)量和耐腐蝕性的影響,得到如下結(jié)論:(1)相比于7055-T6鋁合金,7055-T6I4鋁合金析出相粒子更加細(xì)小密集,在切削加工過(guò)程中由于切削溫度梯度更大,析出相更容易發(fā)生回溶,析出相對(duì)位錯(cuò)阻礙和晶界的釘扎作用減小,使得切削力減小,切削加工表面質(zhì)量更高,7055-T6I4鋁合金的機(jī)械加工性能優(yōu)于7055-T6鋁合金的機(jī)械加工性能。(2)在其他加工條件相同的情況下,增大切削速度,表面粗糙度Ra的值先增大后逐漸降低,表面切屑的粘連隨切削速度的增大有增大的趨勢(shì);增大軸向切深,表面粗糙度Ra的值逐漸增大,裂紋的數(shù)量逐漸增多,裂紋垂直于加工表面,深入到基體內(nèi)部。(3)銑削加工過(guò)程中由于后刀面對(duì)已加工表面的擠壓強(qiáng)化作用改善了7055鋁合金的耐腐蝕性能。隨著切削速度的增大,自腐蝕電位呈現(xiàn)先向正極移動(dòng)后向負(fù)極移動(dòng)的變化規(guī)律;隨著軸向切深的增大,自腐蝕電位逐漸向負(fù)極移動(dòng)且電流密度呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì);切削速度為1256m/min,軸向切深為0.25mm,進(jìn)給量為0.1mm/r時(shí),自腐蝕電流密度最低,加工表面的耐腐蝕性能最強(qiáng)。(4)材料耐腐蝕性能力與切削加工表面質(zhì)量有密切關(guān)系,微裂紋的存在會(huì)加速材料表面氧化膜的破損,使其對(duì)合金表面的保護(hù)失效,導(dǎo)致腐蝕加劇。表面腐蝕優(yōu)先發(fā)生在表面有缺陷的位置,在腐蝕初期主要以點(diǎn)蝕為主,隨著腐蝕的進(jìn)行,點(diǎn)蝕坑逐漸變大,最后出現(xiàn)均勻腐蝕,腐蝕產(chǎn)物主要為Al(OH)_3。
[Abstract]:7055 aluminum alloy has many advantages, such as high strength, low density, high fracture toughness and excellent anti-fatigue crack propagation ability, so it has great application potential in aerospace field. Most of the aeronautical parts are machined by high-speed milling. The milling process has different effects on the physical and chemical characteristics of the machined surface such as the hardened layer and the micro-cracks. These physical and chemical characteristics will affect the corrosion resistance of aeronautical parts in working environment and reduce the service life of aeronautical parts. Therefore, it is of great theoretical and practical significance to study the influence of aluminum alloy high-speed milling technology on surface processing quality and corrosion resistance. By means of scanning electron microscope, transmission electron microscope, high-speed milling test, ultra-depth of field microscope and electrochemical corrosion test, the effect of high-speed milling process on surface quality and corrosion resistance of 7055-T6I4 aluminum alloy was studied. The conclusions are as follows: (1) compared with 7055-T6 aluminum alloy, the precipitated phase particles of 7055-T6I4 aluminum alloy are finer and denser, and the precipitated phase is easier to dissolve in the cutting process due to the larger cutting temperature gradient. The relative dislocation hindrance of precipitation and the pinning effect of grain boundary decrease so that the cutting force decreases and the quality of machined surface is higher. The machinability of 7055-T6I4 aluminum alloy is better than that of 7055-T6 aluminum alloy. (2) under the same machining conditions, the Ra value of surface roughness increases first and then decreases gradually when the cutting speed is increased. The adhesion of surface chips increases with the increase of cutting speed. When the axial depth is increased, the Ra value of surface roughness increases gradually, and the number of cracks increases gradually. The crack is perpendicular to the machined surface. (3) during milling, the corrosion resistance of 7055 aluminum alloy is improved due to the extrusion strengthening effect of the back cutter on the machined surface. With the increase of cutting speed, the self-corrosion potential moves first to the positive pole and then to the negative pole, and with the increase of the axial cutting depth, the self-corrosion potential moves gradually to the negative pole and the current density increases. When the cutting speed is 1256 m / min, the axial cutting depth is 0.25 mm and the feed is 0.1mm/r, the self-corrosion current density is the lowest. The corrosion resistance of the machined surface is the strongest. (4) the corrosion resistance of the material is closely related to the quality of the machined surface. The existence of the micro-crack will accelerate the damage of the oxide film on the surface of the material and make it fail to protect the surface of the alloy. Leading to increased corrosion. The surface corrosion occurs first in the position where the surface is defective, and the pitting corrosion occurs mainly in the initial stage of corrosion. With the corrosion going on, the pitting pit becomes larger gradually, and finally uniform corrosion occurs. The corrosion product is mainly Al (OH) _ 3.
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TG54;TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2432427