激光誘導(dǎo)氧化輔助微細(xì)銑削TC4鈦合金的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-06 18:00
鈦合金因其所具有的比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高以及生物相容性好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于微創(chuàng)手術(shù)設(shè)備以及人造骨骼、骨骼固定裝置、心血管支架、微泵葉輪等各種人體植入物中。但是它的難加工特性又使得其在微細(xì)銑削加工中存在刀具壽命低、已加工表面質(zhì)量差以及工藝可控性差等問題。為了解決以上問題,本文提出了激光誘導(dǎo)氧化輔助微細(xì)銑削TC4鈦合金的復(fù)合加工方法,并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。主要工作內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)在對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行氧化反應(yīng)熱力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了激光誘導(dǎo)氧化試驗(yàn),研究了平均功率、掃描速度和反應(yīng)氣氛對(duì)TC4鈦合金氧化層和亞表層顯微組織、厚度及組分的影響。結(jié)果表明:在合適的激光參數(shù)和反應(yīng)氣氛下,TC4鈦合金表面能夠生成厚度約為818.2μm的疏松氧化層和厚度約為0.52.6μm的致密亞表層,平均功率、掃描速度和反應(yīng)氣氛均對(duì)氧化層和亞表層的性質(zhì)和厚度有著顯著影響。(2)在激光誘導(dǎo)氧化試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,提出了激光誘導(dǎo)氧化輔助微細(xì)銑削TC4鈦合金復(fù)合加工方法,并進(jìn)行了激光誘導(dǎo)氧化輔助微細(xì)銑削和常規(guī)微細(xì)銑削的對(duì)比試驗(yàn),研究了不同每齒進(jìn)給量和銑削深度下,兩種銑...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鈦合金微小零件[5,6]
激光加熱輔助微細(xì)銑削原理示意圖
各氧化反應(yīng)GT0隨溫度T的變化曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈦合金在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀和展望[J]. 廖贊,繆衛(wèi)東,馬嘉麗. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(03)
[2]皮秒激光對(duì)醫(yī)用鈦合金植入物表面微加工及生物相容性的研究[J]. 虞宙,張文杰,胡俊. 中國(guó)激光. 2017(01)
[3]TC4鈦合金高溫氧化行為[J]. 曾尚武,江海濤,趙愛民. 稀有金屬材料與工程. 2015(11)
[4]微細(xì)銑削氧化鋯陶瓷銑削力特征分析[J]. 卞榮,何寧,李亮,錢軍,史振宇,陳明君. 中國(guó)機(jī)械工程. 2014(23)
[5]微細(xì)小孔的超短脈沖激光加工方法研究[J]. 池憲,陳檬,王婕,趙化東. 航空精密制造技術(shù). 2014(05)
[6]醫(yī)用鈦合金熱氧化處理工藝及其耐磨損、耐腐蝕性能和生物活性的研究進(jìn)展[J]. 王松,廖振華,劉偉強(qiáng). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]Ti-O體系化合物的生成吉布斯自由能的計(jì)算與分析[J]. 楊帆,李釩,姚傳好,于志輝,夏定國(guó). 過程工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]模具鋼微流道溝槽的激光銑削試驗(yàn)研究[J]. 王續(xù)躍,呂書森,胡亞峰,王連吉,徐文驥. 兵工學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]生物醫(yī)用鈦及鈦合金的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用[J]. 詹文革. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2007(01)
[10]微制造系統(tǒng)中的微細(xì)電火花加工技術(shù)[J]. 王振龍,趙萬(wàn)生. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2003(09)
博士論文
[1]富氧氣氛下鈦合金加工表面氧化膜形成及其生物相容性研究[D]. 張蕊.山東大學(xué) 2016
[2]金剛石微銑刀精密銑削氧化鋯陶瓷基礎(chǔ)研究[D]. 卞榮.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]微細(xì)銑削尺寸效應(yīng)基礎(chǔ)研究[D]. 趙孟.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]基于雙輝技術(shù)的鈦合金表面抗高溫氧化合金層的制備及性能研究[D]. 魏東博.南京航空航天大學(xué) 2013
[5]微細(xì)電火花集成加工技術(shù)的研究[D]. 禇旭陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]高深寬比微納結(jié)構(gòu)模擬、加工及應(yīng)用[D]. 孫廣毅.南開大學(xué) 2010
[7]一種微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及其制造技術(shù)的研究[D]. 董穎懷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]微細(xì)銑削工藝基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]納秒激光誘導(dǎo)鈦合金表面著色機(jī)理及其質(zhì)量評(píng)價(jià)研究[D]. 李云龍.山東大學(xué) 2017
[2]鈦合金抗高溫氧化涂層的制備及性能研究[D]. 楊文瀑.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]TC4鈦合金激光輔助微銑削研究[D]. 張征.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]微銑削毛刺的形成與控制技術(shù)研究[D]. 付天驕.山東大學(xué) 2014
[5]鈦合金微細(xì)通道電火花加工電極補(bǔ)償及工藝規(guī)律研究[D]. 鄒尚博.大連理工大學(xué) 2014
[6]微細(xì)銑削表面質(zhì)量及毛刺形成的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 靳賽.山東大學(xué) 2013
[7]Ti6Al7Nb和Ti6Al4V醫(yī)用鈦合金的熱氧化對(duì)比研究[D]. 侯猛.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3268711
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鈦合金微小零件[5,6]
激光加熱輔助微細(xì)銑削原理示意圖
各氧化反應(yīng)GT0隨溫度T的變化曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈦合金在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀和展望[J]. 廖贊,繆衛(wèi)東,馬嘉麗. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(03)
[2]皮秒激光對(duì)醫(yī)用鈦合金植入物表面微加工及生物相容性的研究[J]. 虞宙,張文杰,胡俊. 中國(guó)激光. 2017(01)
[3]TC4鈦合金高溫氧化行為[J]. 曾尚武,江海濤,趙愛民. 稀有金屬材料與工程. 2015(11)
[4]微細(xì)銑削氧化鋯陶瓷銑削力特征分析[J]. 卞榮,何寧,李亮,錢軍,史振宇,陳明君. 中國(guó)機(jī)械工程. 2014(23)
[5]微細(xì)小孔的超短脈沖激光加工方法研究[J]. 池憲,陳檬,王婕,趙化東. 航空精密制造技術(shù). 2014(05)
[6]醫(yī)用鈦合金熱氧化處理工藝及其耐磨損、耐腐蝕性能和生物活性的研究進(jìn)展[J]. 王松,廖振華,劉偉強(qiáng). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]Ti-O體系化合物的生成吉布斯自由能的計(jì)算與分析[J]. 楊帆,李釩,姚傳好,于志輝,夏定國(guó). 過程工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]模具鋼微流道溝槽的激光銑削試驗(yàn)研究[J]. 王續(xù)躍,呂書森,胡亞峰,王連吉,徐文驥. 兵工學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]生物醫(yī)用鈦及鈦合金的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用[J]. 詹文革. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2007(01)
[10]微制造系統(tǒng)中的微細(xì)電火花加工技術(shù)[J]. 王振龍,趙萬(wàn)生. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2003(09)
博士論文
[1]富氧氣氛下鈦合金加工表面氧化膜形成及其生物相容性研究[D]. 張蕊.山東大學(xué) 2016
[2]金剛石微銑刀精密銑削氧化鋯陶瓷基礎(chǔ)研究[D]. 卞榮.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]微細(xì)銑削尺寸效應(yīng)基礎(chǔ)研究[D]. 趙孟.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]基于雙輝技術(shù)的鈦合金表面抗高溫氧化合金層的制備及性能研究[D]. 魏東博.南京航空航天大學(xué) 2013
[5]微細(xì)電火花集成加工技術(shù)的研究[D]. 禇旭陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]高深寬比微納結(jié)構(gòu)模擬、加工及應(yīng)用[D]. 孫廣毅.南開大學(xué) 2010
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[4]微銑削毛刺的形成與控制技術(shù)研究[D]. 付天驕.山東大學(xué) 2014
[5]鈦合金微細(xì)通道電火花加工電極補(bǔ)償及工藝規(guī)律研究[D]. 鄒尚博.大連理工大學(xué) 2014
[6]微細(xì)銑削表面質(zhì)量及毛刺形成的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 靳賽.山東大學(xué) 2013
[7]Ti6Al7Nb和Ti6Al4V醫(yī)用鈦合金的熱氧化對(duì)比研究[D]. 侯猛.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3268711
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