【摘要】：本文主要通過鈦合金表面激光-電火花復(fù)合制造技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)鈦合金減摩擦、耐磨損功能表面制造。通過研究激光輔助電火花線切割加工和激光-電火花不同步復(fù)合加工兩種復(fù)合加工方法,研究了電火花脈沖寬度、激光功率和微結(jié)構(gòu)間距等參數(shù)對表面摩擦系數(shù)等鈦合金表面質(zhì)量和表面功能的影響規(guī)律。首先,開展了激光輔助電火花線切割加工試驗(yàn)研究,設(shè)計(jì)了研究路線,開展了試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:相較傳統(tǒng)電火花線切割加工可增加鈦合金表面硬度,但易產(chǎn)生裂紋,表面殘余拉應(yīng)力較大,激光輔助電火花線切割加工的零件表面裂紋減少且深度變淺,表面硬度變化不明顯,但硬化層厚度明顯增加,表面殘余應(yīng)力值減小,表面粗糙度值降低,表面摩擦系數(shù)隨脈沖寬度增加而增大,摩擦系數(shù)低于常規(guī)加工試樣表面,最低值達(dá)0.16。表面耐磨損性能優(yōu)于基體,單位時(shí)間的質(zhì)量磨損量比基體低近一個(gè)數(shù)量級。其次,開展了激光-電火花不同步復(fù)合加工試驗(yàn),其步驟是,先應(yīng)用電火花線切割加工鈦合金表面,再應(yīng)用激光在其表面加工點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),最終得到功能表面。研究了激光功率和點(diǎn)陣中心距對鈦合金表面質(zhì)量和表面功能的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:鈦合金表面粗糙度隨激光功率增大而增大,隨點(diǎn)陣中心距增大而減小,表面硬度隨激光功率增大而減小,隨點(diǎn)陣中心距減小而增大。在一定參數(shù)下,表面分別獲得了優(yōu)秀的減摩擦功能和疏水功能,最低的摩擦系數(shù)為0.17,較基體降低超過40%;最高的接觸角達(dá)到152°,實(shí)現(xiàn)了超疏水功能。
【圖文】：

鈦合金部分應(yīng)用圖片

液滴滾落測試法及測試結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2700575