激光切割鈦合金飛機蒙皮及其力學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2021-02-25 09:08
采用試驗分析的方法研究了激光切割質(zhì)量和切割試樣的力學(xué)性能變化。以熔渣高度和粗糙度為質(zhì)量評價指標(biāo),通過試驗獲得了進給速度和輔助氣體壓力對切割面質(zhì)量的影響規(guī)律;對比了鈦合金飛機蒙皮激光加工和機械銑切的力學(xué)性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn),對厚1.7 mm的鈦合金蒙皮材料激光切割后,切割面上紋理明顯且形貌大致分為上中下3層,熔渣主要集中在切割試樣的底部;當(dāng)激光切割速度減小、輔助氣體壓力增大時,切邊熔渣高度減小,切割面粗糙度也減小。激光切割熱影響區(qū)提高了切割面的硬度,切割試樣的力學(xué)性能相對于機械銑切試樣略有下低,但在強度范圍內(nèi),可以滿足飛機蒙皮的強度要求。因此,可將激光切割技術(shù)推廣到飛機蒙皮材料的切割加工中。
【文章來源】:熱加工工藝. 2020,49(16)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
不同試樣的形狀尺寸圖(mm)
采用邦德E-series光纖激光切割機,最大移動速度為140 m/min、定位精度0.05 mm、激光最大功率為1000W、最大切割速度為6000mm/min進行切割加工,保護氣體為氮氣、氧氣和壓縮空氣,最大氣體壓力為1.2MPa。Ti-6Al-4V鈦合金試樣如圖2所示。2 激光切割質(zhì)量分析
對切割的試樣在自動視頻測量儀上觀察切割面的表面形貌,放大倍數(shù)100,可看出切割面存在明顯的切割紋理,切割邊沿下端存在熔渣,激光切割邊的微觀形貌見圖3。從紋理上看,切割面大致分為3部分,上部紋理細密均勻,中部粗糙,底部熔渣明顯。切口形狀為上寬下窄,經(jīng)CCD影像測量儀測得開口寬度為0.6721 mm,上部斜度為26.85°;中部切寬度為0.4268 mm,斜度為5.02°。切割面底部主要表現(xiàn)為熔渣高度,經(jīng)測量可知,切割面的3部分的尺寸分布:上部寬度為0.06~0.20 mm,中間寬度為0.36~1.51 mm,下部帶有一定尺寸的熔渣。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]激光切割技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 陳希章,蘇傳出,程軍輝. 金屬加工(熱加工). 2018(03)
[2]材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的“屈服點”定義與討論[J]. 馮鵬,強翰霖,葉列平. 工程力學(xué). 2017(03)
[3]激光切割對鋁合金材料的力學(xué)性能影響分析[J]. 侯紅玲. 陜西理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[4]激光切割對飛機蒙皮材料力學(xué)性能的影響分析[J]. 彭玉海,侯紅玲,張暉,解玉坤,彭凱. 機械強度. 2015(03)
[5]鈦合金在航空航天及武器裝備領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉全明,張朝暉,劉世鋒,楊海瑛. 鋼鐵研究學(xué)報. 2015(03)
[6]鈦合金TB6銑削加工硬化實驗[J]. 周子同,陳志同,蔣理科,李秀琴. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[7]航空用鈦及鈦合金的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 黃張洪,曲恒磊,鄧超,楊建朝. 材料導(dǎo)報. 2011(01)
碩士論文
[1]PCD刀具高速銑削鈦合金表面完整性研究[D]. 孫厚忠.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3050750
【文章來源】:熱加工工藝. 2020,49(16)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
不同試樣的形狀尺寸圖(mm)
采用邦德E-series光纖激光切割機,最大移動速度為140 m/min、定位精度0.05 mm、激光最大功率為1000W、最大切割速度為6000mm/min進行切割加工,保護氣體為氮氣、氧氣和壓縮空氣,最大氣體壓力為1.2MPa。Ti-6Al-4V鈦合金試樣如圖2所示。2 激光切割質(zhì)量分析
對切割的試樣在自動視頻測量儀上觀察切割面的表面形貌,放大倍數(shù)100,可看出切割面存在明顯的切割紋理,切割邊沿下端存在熔渣,激光切割邊的微觀形貌見圖3。從紋理上看,切割面大致分為3部分,上部紋理細密均勻,中部粗糙,底部熔渣明顯。切口形狀為上寬下窄,經(jīng)CCD影像測量儀測得開口寬度為0.6721 mm,上部斜度為26.85°;中部切寬度為0.4268 mm,斜度為5.02°。切割面底部主要表現(xiàn)為熔渣高度,經(jīng)測量可知,切割面的3部分的尺寸分布:上部寬度為0.06~0.20 mm,中間寬度為0.36~1.51 mm,下部帶有一定尺寸的熔渣。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]激光切割技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 陳希章,蘇傳出,程軍輝. 金屬加工(熱加工). 2018(03)
[2]材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的“屈服點”定義與討論[J]. 馮鵬,強翰霖,葉列平. 工程力學(xué). 2017(03)
[3]激光切割對鋁合金材料的力學(xué)性能影響分析[J]. 侯紅玲. 陜西理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[4]激光切割對飛機蒙皮材料力學(xué)性能的影響分析[J]. 彭玉海,侯紅玲,張暉,解玉坤,彭凱. 機械強度. 2015(03)
[5]鈦合金在航空航天及武器裝備領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉全明,張朝暉,劉世鋒,楊海瑛. 鋼鐵研究學(xué)報. 2015(03)
[6]鈦合金TB6銑削加工硬化實驗[J]. 周子同,陳志同,蔣理科,李秀琴. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[7]航空用鈦及鈦合金的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 黃張洪,曲恒磊,鄧超,楊建朝. 材料導(dǎo)報. 2011(01)
碩士論文
[1]PCD刀具高速銑削鈦合金表面完整性研究[D]. 孫厚忠.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3050750
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