基于多层钎焊超硬磨料砂轮的钛合金绿色磨抛加工研究

论文摘要

钛合金比强度高,耐热性、抗腐蚀性能良好,作为结构材料在航空航天工业中得到广泛应用。磨抛是航空钛合金结构件加工中的一道重要工序,由于钛合金的热导率低、弹性模量小、化学活性高,磨抛时工件表面容易烧伤。本文以降低热源强度为出发点,提出了增大砂轮容屑空间和增加固体润滑剂两条思路,据此开发了两种新型砂轮并对其磨抛钛合金的性能进行了评价。综合液相烧结与钎焊的工艺优势成功制备了多层钎焊金刚石和立方氮化硼(CBN)砂轮。砂轮的强度满足使用要求,金刚石砂轮中的空隙结构分布均匀,CBN砂轮中的石墨呈游离态均匀分布,结合剂与磨料之间实现了化学冶金结合。多层钎焊金刚石和CBN砂轮磨抛TC4钛合金试验结果表明:砂轮在磨抛钛合金时能获得Ra为0.8μm的磨抛表面,加工表面无烧伤,且加工效率和使用寿命均远高于现有的磨抛工具。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 钛合金及其磨抛加工特点
• 1.1.1 钛合金材料特性
• 1.1.2 钛合金的磨抛加工特点
• 1.2 钛合金磨抛加工研究现状
• 1.3 本课题的研究构想
• 1.3.1 现有磨抛工具及工艺存在的问题
• 1.3.2 拟采取的对策
• 1.4 论文拟开展的主要工作
• 第二章 多层钎焊超硬磨料砂轮的制备
• 2.1 多层钎焊超硬磨料砂轮的制备原理与方法
• 2.1.1 制备原理
• 2.1.2 制备方法
• 2.2 金刚石砂轮的制备工艺
• 2.2.1 材料的选择
• 2.2.2 制备过程
• 2.3 CBN 砂轮的制备工艺
• 2.3.1 材料的选择
• 2.3.2 制备过程
• 2.4 本章小结
• 第三章 多层钎焊超硬磨料砂轮的力学性能与微观组织分析
• 3.1 金刚石砂轮的力学性能与微观组织分析
• 3.1.1 力学性能分析
• 3.1.2 微观组织分析
• 3.2 CBN 砂轮的力学性能与微观组织分析
• 3.2.1 力学性能分析
• 3.2.2 微观组织分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 多层钎焊超硬磨料砂轮磨抛钛合金的加工性能
• 4.1 加工表面完整性
• 4.1.1 表面完整性对零件性能的影响
• 4.1.2 砂轮磨抛钛合金的表面粗糙度
• 4.1.3 砂轮磨抛钛合金的烧伤
• 4.2 砂轮磨抛性能
• 4.2.1 砂轮磨抛钛合金的材料去除率
• 4.2.2 砂轮磨抛钛合金的磨削比
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文