【摘要】：TiAl基合金作為備受國際青睞的一種新型復(fù)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(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)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(yīng)用受到一定程度的制約。本文針對TiAl基合金薄壁構(gòu)件表面難加工問題開展研究,采用仿真與試驗相結(jié)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(gòu)件型面磨削策略分析奠定基礎(chǔ)。(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(jié)合有限元仿真與基礎(chǔ)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(yù)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(guān)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(yīng)力及表面形貌等方面研究磨削表面完整性。開展復(fù)雜型面薄壁構(gòu)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(gòu)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(fù)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(jié)構(gòu)如圖 1.1 所空、航天領(lǐng)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(fù)荷不斷增大，工況愈加惡劣，鈦合金合金材料應(yīng)用存在一定的局限性，難以滿足使用性能要求。為滿足未設(shè)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(shù)，，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(guān)于 TiAl 基合金薄壁構(gòu)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(jié)合的方法，開展 TiAl 基合金砂帶精
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG580.6

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 龐寶君;楊震琦;王立聞;遲潤強;;橡膠材料的動態(tài)壓縮性能及其應(yīng)變率相關(guān)的本構(gòu)模型[J];高壓物理學(xué)報;2011年05期

2 陳東祥;田延嶺;;超精密磨削加工表面形貌建模與仿真方法[J];機械工程學(xué)報;2010年13期

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(fù)合材料的研究進展[J];材料導(dǎo)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(xué)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(shù)研究[J];汽輪機技術(shù);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

相關(guān)會議論文 前1條

1 李彩玲;索德軍;;TiAl合金在航空發(fā)動機上的應(yīng)用及研究進展[A];探索 創(chuàng)新 交流（第7集）——第七屆中國航空學(xué)會青年科技論壇文集（上冊）[C];2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 陳劍斌;硬脆難加工材料高速磨削表面完整性及亞表面損傷研究[D];湖南大學(xué);2015年

2 劉偉;基于單顆磨粒切削的氮化硅陶瓷精密磨削仿真與實驗研究[D];湖南大學(xué);2014年

3 宋桂珍;磨料流加工技術(shù)的理論分析和實驗研究[D];太原理工大學(xué);2010年

4 宿崇;虛擬磨削關(guān)鍵理論及其技術(shù)的研究[D];東北大學(xué);2009年

5 胡創(chuàng)國;薄壁件精密切削變形控制與誤差補償技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 費亞;預(yù)應(yīng)力砂帶磨削表面數(shù)值模擬及實驗研究[D];重慶大學(xué);2017年

2 胡智特;旋轉(zhuǎn)超聲振動磨削鈦合金的磨削力與表面完整性研究[D];西南交通大學(xué);2016年

3 于春濤;航空薄壁構(gòu)件加工變形研究[D];上海交通大學(xué);2015年

4 黃財林;TiAl合金板材的制備與組織性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 張幸明;鎳基單晶合金磨削的表面完整性研究[D];東北大學(xué);2013年

6 葉瀟瀟;航發(fā)鈦合金葉片數(shù)控砂帶磨削表面完整性研究[D];重慶大學(xué);2013年

7 鄧文;鋁合金復(fù)雜薄壁構(gòu)件高速加工工藝研究[D];南京理工大學(xué);2009年

本文編號：2650663