【摘要】：TiAl基合金作為備受國際青睞的一種新型復合材料,與鈦合金、鎳基高溫合金相比,具有密度小、比強度高、高溫抗蠕變性能強、抗氧化性強等優(yōu)點,在航空航天領域具有廣闊的應用前景。然而TiAl基合金塑性低、脆性大,材料難加工,使用傳統(tǒng)機械加工方式難以滿足加工要求,因此其發(fā)展應用受到一定程度的制約。本文針對TiAl基合金薄壁構件表面難加工問題開展研究,采用仿真與試驗相結合的方法,提出一種適用于TiAl基合金“柔性”精密加工的砂帶磨削加工方法。本文完成的主要研究工作如下:(1)開展TiAl基合金材料可加工性及加工變形特性分析,研究砂帶單顆磨粒切削機理及型面磨削機理,為后續(xù)考慮變形與磨損的磨�？臻g運動軌跡模型建立及薄壁構件型面磨削策略分析奠定基礎。(2)開展磨削接觸狀態(tài)對TiAl基合金砂帶磨削材料去除影響機制的研究,建立考慮變形的磨�？臻g運動軌跡模型,結合有限元仿真與基礎實驗確定了TiAl基合金砂帶精密磨削工藝參數(shù),為后續(xù)試驗研究提供理論依據(jù)。(3)利用最小二乘法及功率譜密度分析法處理采集得到的砂帶表面形貌,采用數(shù)值模擬算法仿真砂帶表面形貌,建立砂帶磨粒磨損高度的預測模型,建立慮及磨損的磨�？臻g運動軌跡模型,創(chuàng)建TiAl基合金工件表面磨削形貌仿真算法,分析對比仿真與實測的磨削表面形貌及表面粗糙度。(4)開展TiAl基合金砂帶精密磨削正交試驗,利用灰色關聯(lián)法確定最優(yōu)磨削工藝參數(shù),從表面粗糙度、表面硬度、殘余應力及表面形貌等方面研究磨削表面完整性。開展復雜型面薄壁構件砂帶磨削試驗,分析表面磨削質(zhì)量,驗證TiAl基合金薄壁構件砂帶精密磨削的可行性。
【圖文】：

1 緒 論1 緒 論研究背景及意義航空發(fā)動機被譽為飛機的心臟，是一種高度復雜和精密的熱力機械，部件葉片的主要材料為鈦合金及鎳基合金，航空發(fā)動機結構如圖 1.1 所空、航天領域的快速發(fā)展，新一代高性能發(fā)動機部件服役溫度大幅度機和渦輪級數(shù)逐漸減少，單級負荷不斷增大，工況愈加惡劣，鈦合金合金材料應用存在一定的局限性，難以滿足使用性能要求。為滿足未設計要求，必須開發(fā)更先進、更可靠的材料和工藝。因此，尋求一種合金顯得尤為重要。

（a）擴散器 （b）TiAl 基合金葉片圖 1.2 TiAl 基合金產(chǎn)品Fig. 1.2 TiAl-based alloy products用 TiAl 基合金制造的發(fā)動機葉片和飛行器的耐高溫防護層均屬于高性能，其硬度高、脆性大，材料難加工，使用傳統(tǒng)的車削及銑削等機械加工滿足加工精度和加工質(zhì)量的要求。綜上分析，探索一種適合 TiAl 基合金精密加工的方法具有重要的意義。砂帶磨削作為一種精密加工技術，，具有冷態(tài)彈性的磨削特點。由于砂帶采用布基等柔性材料，其接觸輪為彈性的橡膠接觸輪，加之磨削速度穩(wěn)獲得高效穩(wěn)定且加工質(zhì)量較好的工件表面，具有高效、“冷態(tài)”及彈性磨，深受現(xiàn)代制造業(yè)的青睞。目前關于 TiAl 基合金薄壁構件砂帶磨削加工的國內(nèi)外研究文獻較少，本iAl 基合金材料難加工特性，提出一種適用于 TiAl 基合金“柔性”精密加磨削加工方法，采用仿真與試驗相結合的方法，開展 TiAl 基合金砂帶精
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG580.6

【參考文獻】

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3 姜國慶;武高輝;劉艷梅;;連續(xù)纖維增強鈦鋁金屬間化合物基復合材料的研究進展[J];材料導報;2008年S1期

4 章德銘;陳貴清;韓杰才;姚振中;;EB-PVD制備γ-TiAl基合金薄板的研究[J];航空材料學報;2006年04期

5 蘇高峰,張秋菊,陳福興;葉片型面誤差的數(shù)控砂帶磨削技術研究[J];汽輪機技術;2005年02期

6 劉峰曉,賀躍輝,劉詠,黃伯云,李智;粉末冶金制備TiAl基合金板材的研究現(xiàn)狀及趨勢[J];稀有金屬材料與工程;2005年02期

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7 鄧文;鋁合金復雜薄壁構件高速加工工藝研究[D];南京理工大學;2009年

本文編號：2650663