熱障涂層高溫合金電火花小孔加工流場和放電狀態(tài)研究
發(fā)布時間: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,廣泛應用于國內(nèi)外航空發(fā)動機渦輪葉片上。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行電火花小孔一次加工成形存在質(zhì)量問題。針對上述問題,本文從流場和電場對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)的檢測及熱障涂層高溫合金的電火花加工實驗等方面進行研究,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,對擴展電火花加工的應用范圍具有重要的研究意義。本文針對電火花加工中放電過程迅速、放電間隙狹小、難以對間隙流場內(nèi)電蝕產(chǎn)物分布狀態(tài)進行直接觀測的問題,利用Fluent軟件建立了電火花加工流場仿真的幾何模型并進行了仿真。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。電火花加工時電蝕產(chǎn)物顆粒會引起極間電場的變化,通過顆粒對放電間隙電場影響的仿真分析可知,顆粒直徑越大極間電場畸變越嚴重,相同加工條件下極間場強最大值越大,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和導電性的不同,熱障涂層陶...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】: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
印度學者K. Parthiban等人研究了激光掃描速度、掃描次數(shù)對孔壁表面粗糙度、表面裂紋密度的影響,發(fā)現(xiàn)熱障涂層在加工過程中,熱應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】:
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. 材料導報. 2018(13)
[2]熱障涂層技術在航空發(fā)動機渦輪葉片上的應用[J]. 王博,殷紹海. 中國新技術新產(chǎn)品. 2018(08)
[3]飛秒激光帶熱障涂層葉片氣膜孔加工技術研究進展[J]. 張強,賀斌,田東坡,李朋,焦悅. 航空科學技術. 2018(02)
[4]不同工作液的電火花小孔間隙流場仿真及實驗驗證[J]. 趙鵬飛. 機械設計與制造. 2018(01)
[5]帶熱障涂層的高溫合金飛秒激光旋切打孔[J]. 張學謙,邢松齡,劉磊,李勇,佟浩,鄒貴生. 中國激光. 2017(01)
[6]電火花線切割自適應節(jié)能脈沖電源發(fā)展需解決的關鍵技術[J]. 凡銀生,白基成,李強,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及其發(fā)展[J]. 朱海南,齊歆霞. 航空制造技術. 2011(13)
[9]氣膜孔形狀對渦輪葉片氣膜冷卻影響的研究進展[J]. 李廣超,柏樹生,吳冬,張魏. 熱能動力工程. 2010(06)
[10]基于小波變換的電火花放電狀態(tài)檢測與分析[J]. 蔣毅,趙萬生,顧琳,韋紅雨. 航天制造技術. 2009(06)
博士論文
[1]放電銑削高效加工技術研究[D]. 郭成波.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]微小孔電火花加工過程控制系統(tǒng)的研究[D]. 蔣毅.上海交通大學 2011
[3]基于內(nèi)沖液旋轉(zhuǎn)電極的電火花銑削機床與關鍵技術研究[D]. 黃河.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號:3480106
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】: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
印度學者K. Parthiban等人研究了激光掃描速度、掃描次數(shù)對孔壁表面粗糙度、表面裂紋密度的影響,發(fā)現(xiàn)熱障涂層在加工過程中,熱應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】:
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. 材料導報. 2018(13)
[2]熱障涂層技術在航空發(fā)動機渦輪葉片上的應用[J]. 王博,殷紹海. 中國新技術新產(chǎn)品. 2018(08)
[3]飛秒激光帶熱障涂層葉片氣膜孔加工技術研究進展[J]. 張強,賀斌,田東坡,李朋,焦悅. 航空科學技術. 2018(02)
[4]不同工作液的電火花小孔間隙流場仿真及實驗驗證[J]. 趙鵬飛. 機械設計與制造. 2018(01)
[5]帶熱障涂層的高溫合金飛秒激光旋切打孔[J]. 張學謙,邢松齡,劉磊,李勇,佟浩,鄒貴生. 中國激光. 2017(01)
[6]電火花線切割自適應節(jié)能脈沖電源發(fā)展需解決的關鍵技術[J]. 凡銀生,白基成,李強,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及其發(fā)展[J]. 朱海南,齊歆霞. 航空制造技術. 2011(13)
[9]氣膜孔形狀對渦輪葉片氣膜冷卻影響的研究進展[J]. 李廣超,柏樹生,吳冬,張魏. 熱能動力工程. 2010(06)
[10]基于小波變換的電火花放電狀態(tài)檢測與分析[J]. 蔣毅,趙萬生,顧琳,韋紅雨. 航天制造技術. 2009(06)
博士論文
[1]放電銑削高效加工技術研究[D]. 郭成波.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]微小孔電火花加工過程控制系統(tǒng)的研究[D]. 蔣毅.上海交通大學 2011
[3]基于內(nèi)沖液旋轉(zhuǎn)電極的電火花銑削機床與關鍵技術研究[D]. 黃河.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號:3480106
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