熱障涂層高溫合金電火花小孔加工流場(chǎng)和放電狀態(tài)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-06 15:52
熱障涂層材料具有良好的隔熱效果,可有效提高高溫合金的工作溫度,廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片上。然而,熱障涂層高溫合金是多層結(jié)構(gòu)材料,由于頂層涂覆硬脆性的絕緣陶瓷涂層,熱障涂層高溫合金上進(jìn)行電火花小孔一次加工成形存在質(zhì)量問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,本文從流場(chǎng)和電場(chǎng)對(duì)熱障涂層高溫合金電火花加工性能的影響、電火花加工間隙放電狀態(tài)的檢測(cè)及熱障涂層高溫合金的電火花加工實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行研究,該研究為熱障涂層高溫合金的高質(zhì)量電火花加工提供有效的加工手段,對(duì)擴(kuò)展電火花加工的應(yīng)用范圍具有重要的研究意義。本文針對(duì)電火花加工中放電過(guò)程迅速、放電間隙狹小、難以對(duì)間隙流場(chǎng)內(nèi)電蝕產(chǎn)物分布狀態(tài)進(jìn)行直接觀測(cè)的問(wèn)題,利用Fluent軟件建立了電火花加工流場(chǎng)仿真的幾何模型并進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,隨著沖液壓力的提高,加工間隙內(nèi)電蝕產(chǎn)物的排出速度加快,有利于加工效率和加工質(zhì)量的提高。電火花加工時(shí)電蝕產(chǎn)物顆粒會(huì)引起極間電場(chǎng)的變化,通過(guò)顆粒對(duì)放電間隙電場(chǎng)影響的仿真分析可知,顆粒直徑越大極間電場(chǎng)畸變?cè)絿?yán)重,相同加工條件下極間場(chǎng)強(qiáng)最大值越大,越容易發(fā)生擊穿放電。熱障涂層高溫合金中陶瓷涂層和高溫合金基體材料的熔點(diǎn)和導(dǎo)電性的不同,熱障涂層陶...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
飛秒激光在熱障涂層高溫合金上加工小孔截面形貌
飛秒激光加工微孔表面形貌及截面形貌
印度學(xué)者K. Parthiban等人研究了激光掃描速度、掃描次數(shù)對(duì)孔壁表面粗糙度、表面裂紋密度的影響,發(fā)現(xiàn)熱障涂層在加工過(guò)程中,熱應(yīng)力引起的裂紋十分明顯。圖1-4是不同參數(shù)條件下加工表面形成裂紋的SEM圖像,可以看出減小掃描次數(shù)、增大掃描速度可以獲得更小的裂紋,表面粗糙度變好,表面裂紋密度降低[11]。圖 1-4 鉆孔表面形成裂紋的 SEM 圖像[11]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電弧離子鍍NiCrAlY和NiCoCrAlYHfSi涂層抗高溫氧化性能[J]. 杜偉,石倩,代明江,易健宏,林松盛,侯惠君. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(13)
[2]熱障涂層技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片上的應(yīng)用[J]. 王博,殷紹海. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2018(08)
[3]飛秒激光帶熱障涂層葉片氣膜孔加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張強(qiáng),賀斌,田東坡,李朋,焦悅. 航空科學(xué)技術(shù). 2018(02)
[4]不同工作液的電火花小孔間隙流場(chǎng)仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 趙鵬飛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(01)
[5]帶熱障涂層的高溫合金飛秒激光旋切打孔[J]. 張學(xué)謙,邢松齡,劉磊,李勇,佟浩,鄒貴生. 中國(guó)激光. 2017(01)
[6]電火花線切割自適應(yīng)節(jié)能脈沖電源發(fā)展需解決的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 凡銀生,白基成,李強(qiáng),李朝將. 電加工與模具. 2015(01)
[7]帶熱障涂層鎳基單晶高溫合金的激光制孔研究[J]. 孫瑞峰,張曉兵,曹文斌,鞏水利,張曉鵬. 稀有金屬材料與工程. 2014(05)
[8]渦輪葉片氣膜孔加工技術(shù)及其發(fā)展[J]. 朱海南,齊歆霞. 航空制造技術(shù). 2011(13)
[9]氣膜孔形狀對(duì)渦輪葉片氣膜冷卻影響的研究進(jìn)展[J]. 李廣超,柏樹生,吳冬,張魏. 熱能動(dòng)力工程. 2010(06)
[10]基于小波變換的電火花放電狀態(tài)檢測(cè)與分析[J]. 蔣毅,趙萬(wàn)生,顧琳,韋紅雨. 航天制造技術(shù). 2009(06)
博士論文
[1]放電銑削高效加工技術(shù)研究[D]. 郭成波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]微小孔電火花加工過(guò)程控制系統(tǒng)的研究[D]. 蔣毅.上海交通大學(xué) 2011
[3]基于內(nèi)沖液旋轉(zhuǎn)電極的電火花銑削機(jī)床與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃河.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3480106
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
飛秒激光在熱障涂層高溫合金上加工小孔截面形貌
飛秒激光加工微孔表面形貌及截面形貌
印度學(xué)者K. Parthiban等人研究了激光掃描速度、掃描次數(shù)對(duì)孔壁表面粗糙度、表面裂紋密度的影響,發(fā)現(xiàn)熱障涂層在加工過(guò)程中,熱應(yīng)力引起的裂紋十分明顯。圖1-4是不同參數(shù)條件下加工表面形成裂紋的SEM圖像,可以看出減小掃描次數(shù)、增大掃描速度可以獲得更小的裂紋,表面粗糙度變好,表面裂紋密度降低[11]。圖 1-4 鉆孔表面形成裂紋的 SEM 圖像[11]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電弧離子鍍NiCrAlY和NiCoCrAlYHfSi涂層抗高溫氧化性能[J]. 杜偉,石倩,代明江,易健宏,林松盛,侯惠君. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(13)
[2]熱障涂層技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片上的應(yīng)用[J]. 王博,殷紹海. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2018(08)
[3]飛秒激光帶熱障涂層葉片氣膜孔加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張強(qiáng),賀斌,田東坡,李朋,焦悅. 航空科學(xué)技術(shù). 2018(02)
[4]不同工作液的電火花小孔間隙流場(chǎng)仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 趙鵬飛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(01)
[5]帶熱障涂層的高溫合金飛秒激光旋切打孔[J]. 張學(xué)謙,邢松齡,劉磊,李勇,佟浩,鄒貴生. 中國(guó)激光. 2017(01)
[6]電火花線切割自適應(yīng)節(jié)能脈沖電源發(fā)展需解決的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 凡銀生,白基成,李強(qiáng),李朝將. 電加工與模具. 2015(01)
[7]帶熱障涂層鎳基單晶高溫合金的激光制孔研究[J]. 孫瑞峰,張曉兵,曹文斌,鞏水利,張曉鵬. 稀有金屬材料與工程. 2014(05)
[8]渦輪葉片氣膜孔加工技術(shù)及其發(fā)展[J]. 朱海南,齊歆霞. 航空制造技術(shù). 2011(13)
[9]氣膜孔形狀對(duì)渦輪葉片氣膜冷卻影響的研究進(jìn)展[J]. 李廣超,柏樹生,吳冬,張魏. 熱能動(dòng)力工程. 2010(06)
[10]基于小波變換的電火花放電狀態(tài)檢測(cè)與分析[J]. 蔣毅,趙萬(wàn)生,顧琳,韋紅雨. 航天制造技術(shù). 2009(06)
博士論文
[1]放電銑削高效加工技術(shù)研究[D]. 郭成波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]微小孔電火花加工過(guò)程控制系統(tǒng)的研究[D]. 蔣毅.上海交通大學(xué) 2011
[3]基于內(nèi)沖液旋轉(zhuǎn)電極的電火花銑削機(jī)床與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃河.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3480106
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