本文關(guān)鍵詞：7CrSiMnMoV鋼電火花線(xiàn)切割加工工藝研究

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【摘要】：電火花線(xiàn)切割加工技術(shù)一直在模具制造、高硬度材料加工以及精密、復(fù)雜和不規(guī)則形狀零件加工等方面起著無(wú)法替代的作用。在模具加工過(guò)程中,與傳統(tǒng)加工方法相比,電火花線(xiàn)切割加工通過(guò)放電腐蝕原理而蝕除的金屬量很少,因此不會(huì)對(duì)模具材料造成浪費(fèi),而且加工過(guò)程更穩(wěn)定。為確保模具零件的表面質(zhì)量,提高模具使用壽命,在電火花線(xiàn)切割加工過(guò)程中選擇合適的電參數(shù)尤為重要。本文以臺(tái)州黃巖模具產(chǎn)業(yè)重要的模具鋼7CrSiMnMoV為對(duì)象,研究了電火花線(xiàn)切割電參數(shù)對(duì)該材料工藝指標(biāo)的影響規(guī)律,并對(duì)加工后零件表面變質(zhì)層的成份、形貌及形成機(jī)理進(jìn)行了探索。 本文首先詳細(xì)地分析了電火花線(xiàn)切割加工與其它加工方法的區(qū)別及優(yōu)勢(shì),再系統(tǒng)地論述了電火花線(xiàn)切割加工的原理、物理本質(zhì)、加工過(guò)程中的影響因素以及電極絲的種類(lèi)及其選用原則,然后總結(jié)了電火花線(xiàn)切割加工技術(shù)在模具制造領(lǐng)域中的應(yīng)用及今后的發(fā)展趨勢(shì)。 圍繞研究目標(biāo),本文根據(jù)事先設(shè)定的電參數(shù)設(shè)計(jì)了四因素三水平的正交試驗(yàn),分析了功放管個(gè)數(shù)、脈沖寬度、脈沖間隔和空載電壓對(duì)加工試樣的尺寸精度、表面粗糙度以及白層厚度的影響規(guī)律。通過(guò)極差分析與方差分析的方法確定了各電參數(shù)對(duì)每個(gè)工藝指標(biāo)影響的主、次順序和最佳的電參數(shù)組合,同時(shí)利用F檢驗(yàn)對(duì)各影響因素進(jìn)行了顯著性分析,在綜合考慮以上三項(xiàng)工藝指標(biāo)的情況下最終確定出了多工藝指標(biāo)的最優(yōu)電參數(shù)組合值。 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)的研究,通過(guò)激光熔覆技術(shù)在7CrSiMnMoV鋼的表面熔覆一層厚度為1±0.03mm的Ni6(0+30%WC硬質(zhì)合金涂層,然后進(jìn)行電火花線(xiàn)切割加工。同樣分析了加工電參數(shù)對(duì)各工藝指標(biāo)的影響情況以及單工藝指標(biāo)和多工藝指標(biāo)優(yōu)化后的電參數(shù)組合值,并分別對(duì)激光熔覆前后各工藝指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析。同時(shí),觀(guān)察了激光熔覆后線(xiàn)切割試樣橫截面處熔覆層與基體材料的結(jié)合情況,并對(duì)熔覆層的顯微硬度及物相進(jìn)行了分析。 本研究還對(duì)電火花線(xiàn)切割加工試樣的表面形貌和組織進(jìn)行了觀(guān)察與分析。通過(guò)對(duì)線(xiàn)切割后的試樣進(jìn)行X射線(xiàn)衍射分析,發(fā)現(xiàn)經(jīng)線(xiàn)切割后試樣表面M0化物的種類(lèi)變多了,這些M0化物一部分來(lái)源于材料本身,另一部分來(lái)自于火花放電產(chǎn)生的瞬間高溫使工件材料和電極絲的表面熔化、氣化,從而使熔化或氣化的工件材料與電極絲中的Mo元素相結(jié)合生成上述化合物。在金相顯微鏡下觀(guān)察電火花線(xiàn)切割試樣截面的金相組織,可以清晰地看到變質(zhì)層的白層部分,并且它與基體材料分界明顯易于測(cè)量。觀(guān)察還發(fā)現(xiàn),經(jīng)電火花線(xiàn)切割后的試樣表面出現(xiàn)了顯微裂紋與微孔。本文對(duì)顯微裂紋與微孔的形成機(jī)理作出了分析,并針對(duì)這一現(xiàn)象提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。
【關(guān)鍵詞】：電火花線(xiàn)切割 7CrSiMnMoV模具鋼 正交試驗(yàn) 電參數(shù)優(yōu)化 變質(zhì)層
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG484
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 電火花線(xiàn)切割技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)10-12
• 1.2.1 電火花線(xiàn)切割技術(shù)的應(yīng)用10-11
• 1.2.2 電火花線(xiàn)切割技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.3 研究目的和意義12-13
• 1.3.1 研究目的12-13
• 1.3.2 研究意義13
• 1.4 研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第2章 電火花線(xiàn)切割加工技術(shù)的理論基礎(chǔ)15-23
• 2.1 電火花線(xiàn)切割的原理及特點(diǎn)15-16
• 2.1.1 電火花線(xiàn)切割的原理15
• 2.1.2 電火花線(xiàn)切割的特點(diǎn)15-16
• 2.2 電火花線(xiàn)切割加工的物理過(guò)程16-17
• 2.2.1 介質(zhì)擊穿和通道形成16
• 2.2.2 能量的傳遞與轉(zhuǎn)換16-17
• 2.2.3 電極材料的拋出17
• 2.2.4 極間介質(zhì)消電離17
• 2.3 電火花線(xiàn)切割加工中的影響因素17-20
• 2.4 電火花線(xiàn)切割加工的工藝指標(biāo)20
• 2.5 電極絲材料20-22
• 2.5.1 電極絲的分類(lèi)20-21
• 2.5.2 電極絲的選用原則21-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第3章 7CrSiMnMoV鋼電火花線(xiàn)切割電參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)23-42
• 3.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)23-25
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>23
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方案的確定23-25
• 3.2 試驗(yàn)環(huán)境25-28
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備25
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)條件25-26
• 3.2.3 測(cè)量工具及方法26-28
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理與分析28-40
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果28-29
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理29-34
• 3.3.3 結(jié)果分析34-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 激光熔覆后7CrSiMnMoV鋼電火花線(xiàn)切割加工42-64
• 4.1 激光熔覆的原理及特點(diǎn)42-43
• 4.1.1 激光熔覆的原理42
• 4.1.2 激光熔覆的特點(diǎn)42-43
• 4.2 激光熔覆的工藝方法43
• 4.3 激光熔覆粉末及其性能43-44
• 4.4 激光熔覆后7CrSiMnMoV鋼線(xiàn)切割實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析44-56
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果45
• 4.4.2 結(jié)果處理45-49
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析49-56
• 4.5 7CrSiMnMoV鋼激光熔覆前、后線(xiàn)切割工藝指標(biāo)對(duì)比分析56-59
• 4.6 激光熔覆層與基體組織59-60
• 4.7 熔覆層與基體材料顯微硬度的變化60-61
• 4.8 激光熔覆層物相分析61-62
• 4.9 本章小結(jié)62-64
• 第5章 電火花線(xiàn)切割變質(zhì)層分析64-73
• 5.1 7CrSiMnMoV模具鋼的特性64-65
• 5.2 變質(zhì)層的形成機(jī)理65-66
• 5.3 電火花線(xiàn)切割加工7CrSiMnMoV鋼變質(zhì)層物相分析66-68
• 5.3.1 X射線(xiàn)衍射儀的基本原理66
• 5.3.2 7CrSiMnMoV鋼線(xiàn)切割前、后X射線(xiàn)衍射分析66-68
• 5.4 7CrSiMnMoV鋼電火花線(xiàn)切割加工變質(zhì)層的微觀(guān)形貌68-70
• 5.4.1 掃描電鏡的基本原理68
• 5.4.2 變質(zhì)層的表面形貌68-69
• 5.4.3 變質(zhì)層的組織69-70
• 5.5 變質(zhì)層顯微裂紋的形成及預(yù)防措施70-72
• 5.6 本章小結(jié)72-73
• 總結(jié)與展望73-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文80-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：911528