平整工序对B170P冷轧钢板表面波纹度的影响

对B170P钢板进行了不同平整工艺参数的处理,研究了平整工序对其表面波纹度的影响,结合平整工序的表面波纹度测试结果,针对平整工序提出改善措施,以达到降低钢板表面波纹度的目的。利用白光干涉的三维光学轮廓仪,在室温、无凝结条件下,依据相关标准,测量不同条件下的冷轧钢板表面波纹度。通过大量取样测试,在测试范围内,随着平整延伸率的增加,波纹度W_sa1-5和W_a0.8以及粗糙度R_a的变化趋势相同,都呈增加趋势,呈正相关性;随着工作辊周期的增加,波纹度W_sa1-5和W_a0.8以及粗糙度R_a的变化趋势相同,都呈降低趋势,呈负相关性。     

汽车用钢板表面粗糙度测试方法研究

目的为了满足汽车制造钢板选材和规范汽车钢板进厂检验评价的需求,总结国内外表面粗糙度测量标准的特点,通过与国内外试验室开展比对试验,在积累大量测试数据的基础上,制定出一种汽车板表面粗糙度检测试验方法。方法针对汽车材料试验室钢板表面粗糙度测试的实际需求,设计完整的规范仪器测量条件设置和评价条件选择内容,制定测量汽车板表面粗糙度的100 mm×100 mm正方形试样上的编号、轧向标注和具体测量位置图,规范测试位置;提出试样制备要求;描述关键测试流程要求,形成一套方便测试现场使用的标准化作业程序。结果汽车用毛化冷轧板的表面结构,决定了取样长度分别为0.8 mm和2.5 mm时,表面粗糙度测量值相差不大;热轧板的表面粗糙度测量值,符合随取样长度的增大而增大的规律。结论该试验方法是与ISO国际标准接轨、突出现场实用性,可在汽车行业通用的汽车板表面粗糙度检测试验方法。     

铝合金研磨加工表面自相关性分析

研磨加工是重要零件在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为目的的光整加工工艺。试验在UNIPOL-802型精密研磨抛光机上完成,加工试样为磨削加工后粗糙度为0.6μm的2A12铝合金,加工表面形貌和微观几何参数用M ICROMESURE2和TR200表面轮廓仪测量。应用随机过程中的自相关性对磨削表面和研磨加工表面进行研究。分析结果表明,该加工方法明显提高了工件的表面质量,降低了工件的表面粗糙度并均化了波纹度。     

消失模铸件表面粗糙度的测量与分析

借助非接触式三维粗糙度轮廓光学分析仪,对实型消失模聚苯乙烯(EPS)泡沫产品模型外表面、涂料层壳体内表面和铸铁件产品外表面3者之间的对应几何区域进行了三维形貌和表面粗糙度的对比性采样、检测和分析,探索了涂料的常温接触角和金属液的高温接触角对消失模铸铁件表面粗糙度可能产生的影响。采样的评定长度为14.623mm,采样的评定面积为1.703 1cm2,铸铁材质物体表面的轮廓起伏界定值Lc(cut of wavelength)设置为800μm。检测数据表明,三者的线粗糙度Ra的平均值依次为10.717 1、5.846 3和5.923 5μm;三者的面粗糙度Sa的平均值依次为17.500 4、9.476和10.139 8μm。发现涂料层壳体内表面与铸件对应部位外表面的粗糙度表征物理量更加接近,即涂料层壳体内表面的三维形貌是直接影响消失模铸铁件表面粗糙度数值大小的主要因素。     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工表面互相关性分析

磨粒喷射精密光整加工是重要零件在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为目的光整加工新工艺.试验在M7120磨床上完成,加工试样为Ra0.4～0.6 μm的45#钢.加工表面形貌和微观几何参数用SEM和TR200表面轮廓仪测量.本文应用随机过程的互相关性对磨削加工表面和光整加工表面进行了研究.试验结果表明,试样表面从连续的方向一致的沟槽被随机不连续的微坑所代替,表面粗糙度明显得到改善.随着加工循环的增加,Ra值由0.4～0.6 μm下降到0.2 μm左右.此外,光整加工可以获得各向同性网纹交错的表面,表面轮廓的支撑长度率提高,对工件的耐磨性有利.     

垂直扫描白光干涉测量数据的各种处理算法及其分析

为得到被测表面的微观信息,根据垂直扫描白光干涉的特点,以阶高92 μm的微流道为测量对象,测出理论上处在不同高度的3个点的干涉数据,使用改进质心算法、相移干涉法、白光干涉法、白光干涉相移法、包络线拟合法等算法从采集到三组干涉数据中提取出每两点之间的相对高度,并对各种算法提取出的相对高度进行比较和分析.结果证明,相对高度为0的情况下,除包络线拟合法误差较大外,其余各种算法的计算结果都比较理想;相对高度为阶高92 μm时,白光干涉相移法计算精度最高,实用性较强.     

激光除漆对Ti17合金表面组织性能的影响

目的研究激光除漆对Ti17合金表面组织性能的影响机理,探讨激光清洗在去除污染物的同时是否可以改善基材的组织性能。方法在预处理的试样表面均匀喷涂一层厚度约为50μm的丙烯酸树脂哑光黑色油漆,采用脉冲光纤激光器在不同功率(10、15、20W)下对试样进行脱漆处理。采用白光干涉表面轮廓仪观测试样表面的三维形貌,采用金相显微镜观察试样表面的微观组织,采用显微硬度测试仪测量试样的表面显微硬度,采用表面粗糙度仪测量试样的表面粗糙度。结果经过激光除漆处理后的试样表面均出现了大量凹坑和白色褶皱硬化层,表面显微硬度均得到提高,平均增幅在5%左右,表面粗糙度变化不大,在亚微米级。激光功率为15 W时,白色硬化层分布均匀,厚度约为10μm,表面显微硬度增幅最大,为6.9%,表面粗糙度下降了0.07μm,清洗效果较优。结论激光清洗处理通过选取合适的激光参数,可以在去除污染物的同时,一定程度上改善基材的表面性能。     

HIPSN陶瓷高效精密磨削工艺优化试验研究

目的针对HIPSN(热等静压氮化硅)陶瓷精密加工效率低、成本高、难度大的问题,对HIPSN陶瓷高效精密磨削加工工艺进行优化。方法利用高精度成形磨床对HIPSN陶瓷进行试验,分析砂轮线速度、磨削深度、工件进给速度等工艺参数对磨削后表面质量的影响规律。结果磨削深度由0.005 mm增加到0.050 mm,表面粗糙度值由0.2773μm减小到0.2198μm,并趋于稳定;工件进给速度由1000 mm/min增加到15 000 mm/min,表面粗糙度值由0.2454μm减小到0.2256μm,之后增大到0.2560μm,并趋于稳定;砂轮线速度由20 m/s增加到50 m/s,表面粗糙度值由0.2593μm减小到0.2296μm。随着工件进给速度的增大,表面波纹度平均间距Sw由0 mm直线增加到5.90 mm;随着砂轮线速度的提高,平均间距Sw由2.33 mm直线减小到0.68 mm。优化工艺参数组合:砂轮线速度50 m/s,磨削深度0.030 mm,工件进给速度3000 mm/min。结论表面粗糙度值与磨削深度和砂轮线速度呈负相关,随着工件进给速度的增大,表面粗糙度值先减小后增大,之后趋于稳定。减小工件进给速度、提高砂轮线速度有助于改善表面波纹度。     

分区尺寸对选区激光熔化成形316L表面结构的影响

分区扫描策略对选区激光熔化成形件的表面质量有重要影响，而目前分区尺寸对成形件表面结构的影响规律尚不清晰。为进一步提高选区激光熔化成形带支撑悬垂结构的表面质量及尺寸精度，以带支撑方形悬垂结构为研究对象，结合数值模拟与成形试验从表面原始轮廓的形状误差、波纹度与表面粗糙度三个不同波距的表面结构进行研究。研究结果表明：随着分区尺寸的减小，成形件表面边缘的翘曲高度逐渐降低，但相邻分区之间的轮廓起伏程度逐渐增加，成形件截面轮廓的形状误差与表面粗糙度得到改善，波纹度呈现出增大趋势，使成形表面形貌呈先改善后降低趋势。形状误差、波纹度与表面粗糙度随分区尺寸的减小变化趋势并不一致，分区尺寸过小会导致热累积现象明显，波纹度增加。在减小分区尺寸的同时适当降低激光能量输入，能有效改善表面形貌。为提高SLM成形带支撑悬垂结构的尺寸精度和表面形貌提供了理论基础。     

缸套磨损表面波纹度和粗糙度形貌特征变化规律

以硼磷合金铸铁缸套与氮化铬活塞环为研究对象,通过设计贫油试验,获得了缸套从磨合磨损到正常磨损直至异常磨损的三维表面形貌。基于多分辨率二维离散小波获得三维表面形貌的各层高频系数,以二维功率谱密度进行高频系数分类,重构出磨损表面的形状误差、波纹度和粗糙度形貌。采用算术平均偏差、坡度参数、峰顶曲率参数,量化描述波纹度和粗糙度形貌几何特征的变化规律。结果表明:多分辨率二维离散小波可以提取不同磨损阶段的波纹度和粗糙度形貌;随着磨损的进行,波纹度和粗糙度形貌的算术平均偏差、坡度参数、峰顶曲率参数均增大;当出现异常磨损时,波纹度形貌的算术平均偏差变化幅度大于粗糙度形貌,粗糙度形貌的坡度变化幅度大于波纹度形貌,波纹度和粗糙度形貌的峰顶曲率参数变化幅度相近。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。     

镁合金拼焊板焊接性能及覆盖件冲压成形

采用钨极交流氩弧焊的焊接方法成功制备0.8mm厚的AZ31和AZ80镁合金拼焊板,确定了钨极交流氩弧焊接工艺参数。经过300℃×60min退火热处理后,使镁合金拼焊板焊接接头平均晶粒度从23μm细化到16μm。对0.8mm厚的AZ31、AZ80镁合金拼焊板冲压成形,当AZ31薄板的温度范围在190℃～210℃,AZ80薄板的温度范围在310℃～350℃时的成形效果良好。在成形件底部,焊缝向塑性较差的AZ80材料侧偏移,最大移动距离为0.55mm。     

试验因素对波纹度影响的分析

汽车板冲压成形表面波纹度对零件涂装后的鲜映性有着重要的影响,而鲜映性直接反映汽车外观质量.为明确波纹度影响因素,测量准确可靠的试验数据,基于gom在线应变测量系统,通过BUP1000板材综合成形试验机对典型汽车外板进行马克杯冲压,分析了冲压后不同变形量、试样表面检测方向及试样冲压速度等因素对试样表面波纹度的影响.研究结...     

表面状态对疲劳塑性变形局部化的影响

目的研究不同的表面状态对Waspaloy~(TM)镍基高温合金塑性变形局部化的影响,确定最优的评价塑性应变局部化的三维表面粗糙度参数。方法对两组Waspaloy~(TM)高温镍基合金先进行机械抛光至0.02mm,然后分别进行电解抛光和化学蚀刻,得到不同的两种表面状态。通过制作标准试样进行疲劳试验得到疲劳寿命,并采用原子力显微镜、扫描电子显微镜和三维表面轮廓仪分析Waspaloy~(TM)镍基高温合金在电解抛光和化学蚀刻处理前后的表面形貌以及裂纹萌生形貌。结果试样经过电解抛光和化学蚀刻后,电解抛光表面质量更好,三维表面粗糙度Sa(表面算数平均偏差)分别是0.001、0.018mm,经过疲劳试验后的值分别为0.024、0.026mm,表面粗糙度参数Sp(表面最大峰高)均为0.131mm。电解抛光试样的疲劳寿命为800,化学蚀刻试样的疲劳寿命为700。经过化学蚀刻和电解抛光的试样疲劳裂纹均是从滑移带处开始产生,并沿滑移带扩展。结论表面状态影响材料的疲劳寿命,表面粗糙度小的试样疲劳寿命长。三维表面粗糙度参数Sp适用于描述材料疲劳塑性应变局部化,其临界值揭示了材料裂纹萌生。     

Assessment of steel surface roughness and waviness in relation with paint appearance

Paint appearance is an important factor in the overall product quality of steel sheet, especially in the automotive industry. The present paper deals with the functional behaviour of the surface texture according to paint appearance. The main results on the improvement of paint appearance of outer car body panels, obtained with coated and uncoated cold rolled steel, textured with EBT-rolls, is reviewed.There are different methods to relate steel sheet surface texture to the appearance after painting. From the literature it is found that waviness has a detrimental effect on the surface appearance after painting. Different roughness and waviness parameters are compared in order to find a good relation with paint appearance.The following surface texture parameters are evaluated in this study: roughness parameters Ra, peak count Pc, waviness parameters Wca and amplitude between 0.5 – 5mm (Fourier analysis) and envelope parameters motif W and Ra-macro, measured with a spherical stylus of radius 1.5mm.Classical parameters such as Ra and Pc are only able to evaluate paint appearance for one single texturing process, and within very limited range. The ability to predict paint appearance by Ra-macro and Wca also seems to be limited, because of their dependency on the roll texturing technique. Based on extensive testing, it is suggested that Fourier analysis might be the best approach to predict the appearance after painting, and this independently of the texturing process.The results clearly show the improved appearance of Sibetex textured sheets compared to conventional textured sheets. This is due to the fact that, with Sibetex sheet, a reduction in waviness can be achieved.     

PCD、PCBN复合片的电火花线切割加工质量

选取几种典型的PCD、PCBN复合片,在慢走丝电火花线切割机床上对其进行了多次加工工艺试验;运用三维表面轮廓仪、超景深三维显微镜对线切割加工后的表面粗糙度、富钴界面层加工质量、刃口加工质量等进行测量。结果表明:超硬颗粒直径大小及含量对加工质量影响较大,PCD、PCBN复合片经多次电火花线切割加工,能够得到较好的加工质量;经WEDM加工后的PCD复合片刃磨量可控制在4～15μm左右,PCBN复合片BNX20刃磨量可控制在10μm以内,而BZN6000则需较大的刃磨量。     

TB6钛合金高速铣削三维表面形貌及疲劳行为(英文)

钛合金高速铣削以高效率、高质量的优点而被广泛应用于航空航天工业。为了优化高速铣削中控制表面粗糙度的工艺参数,通过高速侧面铣削试验及疲劳试验,研究高速铣削参数对三维表面形貌和疲劳寿命的影响。通过疲劳试样断口观测,揭示表面形貌对疲劳裂纹产生的作用机制。研究表明:铣削速度优选范围为100～140m/min,每齿进给量优选范围为0.02～0.06mm/z,可保障表面粗糙度在0.8μm内。基于表面应力集中系数建立的疲劳寿命模型与实验结果的平均误差为6.25%。疲劳裂纹起源于试件已加工表面的相交棱处。     

Evaluation of superabrasive grinding points for the machining of hardened steel

Small diameter grinding points offer greater flexibility for machining free-form contours compared to traditional grinding wheels, despite fewer effective cutting edges. The paper evaluates the influence of grit size (B32, B46, B76), feed rate (125, 250 mm/min) and depth of cut (20, 40 μm) when machining D2 tool steel using electroplated CBN grinding points. Highest G-ratios (～2441) were obtained using B32 tools with corresponding workpiece surface roughness (Ra) of ～0.8 μm after ～6000 mm³ material removed, due to the greater number of effective cutting edges. Attritious wear was the primary wear mechanism although material loading was observed with B76 tools.