本文關(guān)鍵詞：鎳基高溫合金GH4169電解-磁力復(fù)合研磨加工試驗(yàn)研究

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【摘要】：鎳基高溫合金具有耐磨損、耐高溫、抗腐蝕、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于制造航空、航天、造船、動(dòng)力、運(yùn)輸?shù)戎匾袠I(yè)的關(guān)鍵零部件,例如整體葉盤(pán)、渦輪盤(pán)、渦輪軸、封嚴(yán)環(huán)等高溫零部件。這些零部件表面質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行性能和服役壽命,因此,必須提高其表面質(zhì)量。然而,鎳基高溫合金材料較好的物理、機(jī)械性能也使其成為典型的難加工材料,給其精密加工帶來(lái)較大困難。本文對(duì)鎳基高溫合金材料GH4169進(jìn)行精密加工研究,研究發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的精密加工方法雖然可以在一定程度上改善工件表面質(zhì)量,但針對(duì)于整體葉盤(pán)這類(lèi)開(kāi)放性差,葉片薄、曲面扭曲大的零件,很容易產(chǎn)生振動(dòng)降低切削過(guò)程穩(wěn)定性,進(jìn)而造成切削變形等嚴(yán)重后果。利用磁力研磨工藝這一非傳統(tǒng)精密加工方法,其良好的柔性、自銳性等優(yōu)點(diǎn),雖然可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)加工方法的不足,但當(dāng)材料切削加工性較差,磁力研磨加工效率相對(duì)較低,無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)需求,因此,尋求一種新工藝與磁力研磨工藝想結(jié)合形成復(fù)合研磨加工工藝,進(jìn)而提高對(duì)鎳基高溫合金GH4169材料的精密加工效率顯得尤為必要和緊迫。電解加工工藝是基于電化學(xué)陽(yáng)極溶解原理的加工方式,加工效率高且不受工件本身性質(zhì)的影響,適用于大部分金屬材料的精密加工。因此,本文在磁力研磨基礎(chǔ)上,引入電解加工工藝,通過(guò)合理有效結(jié)合,形成電解-磁力復(fù)合研磨加工工藝對(duì)鎳基高溫合金GH4169進(jìn)行加工試驗(yàn)研究。基于磁力研磨加工和電解加工工藝基本理論,對(duì)復(fù)合加工基本原理進(jìn)行深入探索、討論,并根據(jù)電解-磁力復(fù)合加工原理設(shè)計(jì)出電極-磁極分離式復(fù)合研磨裝置,該裝置能夠有效避免加工過(guò)程中短路問(wèn)題,而且電解加工與磁力研磨加工彼此獨(dú)立而又相互關(guān)聯(lián),各影響因素可以簡(jiǎn)單、有效控制;影響最終復(fù)合加工效果的影響因素較多,在復(fù)合研磨加工過(guò)程中,存在電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的匹配問(wèn)題,對(duì)各影響因素以及電場(chǎng)與磁場(chǎng)強(qiáng)度間的匹配問(wèn)題進(jìn)行了討論、分析;對(duì)鎳基高溫合金GH4169的電化學(xué)特性進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,以此來(lái)解析鈍化膜的形成過(guò)程,說(shuō)明電解加工工藝的引入將有助于材料表層改性,通過(guò)對(duì)比復(fù)合研磨加工與單純磁力研磨加工的加工效果,驗(yàn)證電解-磁力復(fù)合研磨加工工藝能夠有效提高研磨鎳基高溫合金GH4169的加工效率和研磨質(zhì)量;磁性研磨粒子的研磨性能是影響磁力研磨加工效果的關(guān)鍵性因素,文中對(duì)磁性研磨粒子進(jìn)行受力分析和失效性分析,并利用收集復(fù)合研磨和單純磁力研磨加工10min后的磁性研磨粒子進(jìn)行進(jìn)一步加工實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,復(fù)合研磨加工能夠大大降低磁性研磨粒子的失效率,延長(zhǎng)其使用壽命等。
【關(guān)鍵詞】：鎳基高溫合金GH4169 磁力研磨 電解加工 電解磁力復(fù)合研磨 磁性研磨粒子
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG580.68
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1.緒論10-20
• 1.1 課題來(lái)源及研究意義10-11
• 1.1.1 課題來(lái)源10-11
• 1.1.2 研究意義11
• 1.2 鎳基高溫合金GH4169概述11-13
• 1.3 鎳基高溫合金GH4169精密加工方法13-15
• 1.4 電解-磁力復(fù)合研磨加工工藝研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4.1 電極-磁極一體式15-17
• 1.4.2 電極-磁極分離式17-18
• 1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 2.電解-磁力復(fù)合研磨加工機(jī)理及裝置設(shè)計(jì)20-36
• 2.1 電解-磁力復(fù)合研磨加工機(jī)理20-24
• 2.1.1 磁力研磨加工機(jī)理及特點(diǎn)20-21
• 2.1.2 電解加工機(jī)理及特點(diǎn)21-23
• 2.1.3 電解-磁力復(fù)合研磨加工機(jī)理及特點(diǎn)23-24
• 2.2 電解-磁力復(fù)合研磨加工影響因素討論24-27
• 2.3 電場(chǎng)-磁場(chǎng)匹配關(guān)系討論27-29
• 2.4 電解-磁力復(fù)合研磨加工裝置設(shè)計(jì)29-35
• 2.4.1 方案總體設(shè)計(jì)29-31
• 2.4.2 裝置設(shè)計(jì)31-32
• 2.4.3 加工結(jié)果檢測(cè)指標(biāo)32-35
• 2.5 本章總結(jié)35-36
• 3.鎳基高溫合金電化學(xué)特性36-44
• 3.1 鎳基高溫合金GH4169電化學(xué)特性36-40
• 3.1.1 表層元素電化學(xué)反應(yīng)38-39
• 3.1.2 電解液余料XRD分析39-40
• 3.2 電化學(xué)理論基礎(chǔ)40-43
• 3.2.1 法拉第定律40-41
• 3.2.2 電流效率41-42
• 3.2.3 陽(yáng)極極化及其極化曲線42-43
• 3.3 本章總結(jié)43-44
• 4.鎳基高溫合金GH4169復(fù)合加工試驗(yàn)研究44-52
• 4.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)條件44-45
• 4.2 結(jié)果檢測(cè)與分析45-51
• 4.2.1 工件表面粗糙度變化45-46
• 4.2.2 工件微觀形貌變化46-47
• 4.2.3 電化學(xué)前后工件表層能譜分析47-49
• 4.2.4 工件表面殘余應(yīng)力變化49-51
• 4.3 本章總結(jié)51-52
• 5.復(fù)合加工工藝對(duì)磁性研磨粒子研磨性能的影響52-66
• 5.1 磁性研磨粒子結(jié)構(gòu)及制備技術(shù)52-55
• 5.2 磁性研磨粒子受力分析55-57
• 5.3 磁性研磨粒子失效性分析57-60
• 5.4 磁性研磨粒子研磨性能檢測(cè)試驗(yàn)60-64
• 5.4.1 磁性研磨粒子組成成分變化60-61
• 5.4.2 工件表面粗糙度變化61-62
• 5.4.3 工件表面微觀形貌變化62-64
• 5.5 本章總結(jié)64-66
• 6.總結(jié)與展望66-68
• 6.1 總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
• 致謝73-74
• 作者簡(jiǎn)介74-75

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本文編號(hào)：963960