針對(duì)熱門(mén)材料鈦合金工件的表面處理,采用傳統(tǒng)的機(jī)械拋光、電化學(xué)拋光或手動(dòng)拋光方式,其拋光精度和拋光效率都較低,不環(huán)保,對(duì)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大,且接觸式的拋光方法使工件表面易變形、易損傷。因此,本文基于磨料水射流提出了一種拋光鈦合金工件的新方法,并基于磨料水射流的材料沖蝕去除機(jī)理、磨料粒子對(duì)工件的作用力分析,結(jié)合流體沖蝕仿真和單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)磨料水射流拋光鈦合金的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。最后采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化拋光工藝參數(shù)并建立表面質(zhì)量的預(yù)測(cè)模型,并對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn),得出磨料水射流用于鈦合金工件表面拋光是切實(shí)可行的。本文具體的內(nèi)容如下:（1）磨料水射流技術(shù)的背景知識(shí)和沖蝕材料去除機(jī)理。首先基于流體的噴嘴流動(dòng)理論,對(duì)噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真優(yōu)選,得出磨料水射流拋光噴嘴應(yīng)采用流線型噴嘴或錐直型噴嘴。然后闡述了磨料水射流的基本結(jié)構(gòu)與基本參數(shù)。最后針對(duì)磨料水射流的拋光機(jī)理分析了單顆磨料粒子對(duì)材料的作用力模型以及材料的去除機(jī)理。（2）針對(duì)五種不同的工藝參數(shù)（即仿真因素）:射流壓力、靶距、沖擊角度、磨料濃度、磨料平均粒徑（磨料粒度）。利用CFD數(shù)值模擬軟件FLUENT對(duì)磨料水射流沖蝕鈦合金工件表面進(jìn)行仿真,基于控制變量法研究單個(gè)... 

【文章來(lái)源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磨料水射流拋光原理圖

基于磨料水射流的鈦合金表面處理研究4則統(tǒng)計(jì)了21世紀(jì)初期磨料射流拋光技術(shù)在國(guó)內(nèi)外出版的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，由圖可見(jiàn)磨料射流拋光技術(shù)已逐漸得到科研研究人員的關(guān)注和認(rèn)可，熱度不斷上升。圖1.2磨料射流拋光技術(shù)的發(fā)展Fig.1.2Developmentofabrasivejetpolishingtechnology圖1.321世紀(jì)初期磨料射流拋光文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)Fig.1.3LiteratureStatisticsofAbrasiveJetPolishingintheEarly21stCentury納米膠體射流拋光（NanoparticleJetPolishing，NJP）機(jī)理如圖1.4所示，通過(guò)磨料顆粒與工件表面分子間羥基碰撞發(fā)生氫鍵鍵和反應(yīng)及水分子生成反應(yīng)（如式1.1所示），納米顆粒膠體通過(guò)與工件表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而帶走工件表面的原子，實(shí)現(xiàn)工件表層的原子級(jí)材料去除[10]。2A-OHOH-BA-O-BHO（1.1）

基于磨料水射流的鈦合金表面處理研究4則統(tǒng)計(jì)了21世紀(jì)初期磨料射流拋光技術(shù)在國(guó)內(nèi)外出版的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，由圖可見(jiàn)磨料射流拋光技術(shù)已逐漸得到科研研究人員的關(guān)注和認(rèn)可，熱度不斷上升。圖1.2磨料射流拋光技術(shù)的發(fā)展Fig.1.2Developmentofabrasivejetpolishingtechnology圖1.321世紀(jì)初期磨料射流拋光文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)Fig.1.3LiteratureStatisticsofAbrasiveJetPolishingintheEarly21stCentury納米膠體射流拋光（NanoparticleJetPolishing，NJP）機(jī)理如圖1.4所示，通過(guò)磨料顆粒與工件表面分子間羥基碰撞發(fā)生氫鍵鍵和反應(yīng)及水分子生成反應(yīng)（如式1.1所示），納米顆粒膠體通過(guò)與工件表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而帶走工件表面的原子，實(shí)現(xiàn)工件表層的原子級(jí)材料去除[10]。2A-OHOH-BA-O-BHO（1.1）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]電化學(xué)復(fù)合加工技術(shù)研究[J]. 黃紹服,張超.  安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
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[8]磨料水射流拋光不銹鋼工件表面質(zhì)量的研究[J]. 宋岳干,宋丹路,張文利.  電加工與模具. 2016(06)
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博士論文
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碩士論文
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[2]激光拋光3D打印鈦合金板的機(jī)理及工藝研究[D]. 周宇羚.北京工業(yè)大學(xué) 2018
[3]TC4鈦合金離子拋光工藝及機(jī)理研究[D]. 畢永琛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]磨料水射流表面拋光技術(shù)的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 袁卓林.西華大學(xué) 2010
[5]基于傾角補(bǔ)償?shù)哪チ纤淞髑�切割技術(shù)研究[D]. 張曙光.山東大學(xué) 2010
[6]用于SLA原型的磨料水射流拋光工藝研究[D]. 邵飛.蘭州理工大學(xué) 2007
[7]高壓水射流沖擊材料表面強(qiáng)化的研究[D]. 張大.大連理工大學(xué) 2006
[8]磨料水射流圓形零件加工技術(shù)研究[D]. 盧新郁.山東大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3213842