GH4169电解磨削加工试验研究

采用电解液从阴极内孔直接喷射到工件加工表面的内喷射供液方式,对GH4169镍基高温合金开展电解磨削加工试验研究。结果表明:在相同工艺参数下提高进给速度,不仅能提高材料去除率,还能降低过切量和表面粗糙度值;加工电压、电解液温度、电解液压力、金刚石目数对最大进给速度具有重要影响。     

高速铣削航空铝合金的工艺参数优化研究

以6061铝合金为研究对象,在高速加工中心上对6061铝合金进行铣削加工,对加工后的工件表面粗糙度、材料去除率以及铣削力进行相应的测量和分析,通过切削加工实验的方法针对不同工艺参数组合方式以及不同刀具材料对加工效率和加工质量的影响情况展开研究,从而确定最优工艺参数组合以及最佳刀具材料。研究结果表明:硬质合金刀具的切削性能优于TIALN涂层刀具,当主轴转速为8000r/min,进给速度为1600mm/min,切削深度为0.2mm时,工件的表面质量最好,表面粗糙度Ra可达到0.14μm,同时材料去除率可以达到46310mm3/min,当主轴转速为8000r/min,进给速度为1600mm/min,切削深度为0.05mm时,铣削力分别是10N(X),11N(Y),7N(Z),该工艺参数组合可以提高刀具耐用度。     

基于PSO-ELM的316L不锈钢细长管磁粒研磨内表面粗糙度预测模型

针对316L不锈钢细长管磁粒研磨加工过程中,最佳工艺参数难以选择,以及加工后对工件内表面粗糙度（Ra）的预测问题,将影响磁粒研磨316L不锈钢细长管内表面粗糙度的四个工艺参数作为输入值,内表面粗糙度作为输出值,构建粒子群（PSO）优化极限学习机（ELM）模型来预测316L不锈钢细长管内表面粗糙度,利用PSO对工艺参数进行全局寻优,获得最佳工艺参数组合,最后通过试验与预测结果进行对比。构建的PSO-ELM表面粗糙度预测模型拟合优度R2为0.984 8,绝对误差（MAE）为0.013 4,均方根误差（RMSE）为0.021 4。得到的最佳工艺参数组合为：主轴转速2 389.011r/min,进给速度3.167 mm/s,磨料粒径216.185μm,加工时间35.856 min,预测Ra为0.178μm。对工艺参数进行调整,试验得到的Ra为0.182μm,与预测值相比误差为2.24%。基于PSO-ELM方法构建316L不锈钢细长管内表面粗糙度预测模型,实现对工件内表面粗糙度的精确预测,应用粒子群方法得到最佳工艺参数组合,提高了磁粒研磨316L不锈钢细长管的加工效率。     

络合剂对316L不锈钢化学机械抛光效果的影响

为提高316L不锈钢化学机械抛光（chemical-mechanical polishing,CMP）效率,针对络合剂类型对316L不锈钢加工效果的影响及影响机制进行研究。以材料去除率（material removal rate,MRR）和表面粗糙度（R_a）为指标,探究络合剂类型（甘氨酸、草酸和柠檬酸）及浓度对抛光效果的影响。利用电化学工作站、接触角测量仪和X射线光电子能谱仪（XPS）分析络合剂对316L不锈钢CMP加工影响机制。结果表明:当甘氨酸质量分数为0.2%时,能够同时获得较高的材料去除率和较低的R_a,分别为210 nm/min和1.613 nm。高浓度的络合剂对316L不锈钢材料去除率的抑制作用来源于络合剂增强了316L不锈钢表面耐蚀性,降低了表面氧化速度。XPS分析表明部分甘氨酸络合物会吸附于316L不锈钢表面产生缓蚀作用。      

不锈钢304微细电解加工用电解液的优选研究

提出了一种向中性盐溶液中添加络合剂的复合电解液优选方法,利用络合剂与金属离子生成可溶性的络合物,实现不溶性产物的溶解和排出。针对不锈钢304进行微细孔加工实验,以工具电极和工件表面产物沉积情况、孔入口直径、材料蚀除速率、单位电流下的材料蚀除速率等参数作为电解液优选的评价判据,得到1.0 mol/L的Na NO3添加0.01 mol/L柠檬酸钠为最优复合电解液,并在厚0.5 mm的工件上加工得到直径160~190μm的微细孔。结果表明:在兼顾加工定域性和环保性的同时,采用上述复合电解液的材料蚀除速率比纯Na NO3电解液提高了35%,工具电极和工件表面无产物沉积,加工效率和加工稳定性均有所提高。     

奥氏体不锈钢车削时刀具磨损对切削因素和表面质量的影响研究

研究了奥氏体不锈钢车削加工过程中刀具后刀面磨损对切削力、切削温度、粗糙度及残余应力影响规律。试验结果表明:当刀具后刀面磨损在一定范围内,F_x与F_z随磨损量的增加而显著增大,而F_y基本保持不变;温度随刀具后刀面磨损量增加而显著增大;工件的表面粗糙度随刀具后刀面磨损量增大而增大;当车刀后刀面磨损为0.167 mm时,工件加工表面的残余应力最大。     

高效精密电解铣磨加工Al-SiC铝基复合材料的流场仿真与试验

提出Al-SiC铝基复合材料的电解铣磨加工方式,以直径10 mm、切深15 mm的工具阴极基体设计3种排数的出液孔,通过流场仿真建模及计算,优选出流速分布最均匀的工具阴极基体,并在基体表面进行电镀金刚石处理。在电解铣磨加工试验时,首先对工件进行高效粗加工,随后进行精密加工。结果表明:加工所得的工件沟槽侧壁平整度平均改善了0.56 mm,沟槽侧壁粗糙度值从Ra3.660μm降为Ra1.933μm,材料去除率达到255.9 mm3/min。     

加工间隙对CBN磁性磨料研磨904L不锈钢表面完整性的影响

目的 针对904L高性能不锈钢工件进行磁力光整加工试验研究,分析加工间隙对不锈钢表面完整性的影响.方法 对不同加工间隙的磁感应强度进行了仿真与测试的对比分析,在不同加工间隙下,采用雾化法制备的新型CBN/铁基球形磁性磨料对904L高性能不锈钢进行磁力研磨加工.利用手持粗糙度仪和精密电子天平对不同间隙下工件表面粗糙度和材料去除量进行测量与分析,利用金相显微镜观察不同加工间隙下工件表面形貌不同变化情况,利用应力测试仪检测不同间隙下工件表面残余应力变化情况,利用润湿角测量仪对不同间隙下工件表面的亲疏水性效果进行观察与分析.结果 当加工间隙为2.5 mm时,CBN/铁基球形磁性磨料磁力光整加工904L不锈钢效果最好.工件表面粗糙度由研磨前的0.5μm下降至0.05μm,5 min内材料去除量可达36 mg,工件表面均匀,划痕被完全去除,同时没有凹坑的产生.工件表面的残余压应力由127.8 MPa增加到318 MPa,工件表面与液滴的润湿角由20°增加至83°,疏水效果达到最好.结论 加工间隙对CBN磁性磨料磁力光整加工904L不锈钢表面完整性有很大影响,当加工间隙为2.5 mm时,工件表面粗糙度最低,表面形貌光整均匀,残余压应力变大,工件的疲劳强度增强,工件表面疏水性变好,达到最佳研磨效果.     

钛合金铣削刀具的磨损对工件表面沿主轴方向粗糙度的影响

采用硬质合金立铣刀对Ti6Al4V进行高速铣削正交试验,将新刀具所加工的工件表面粗糙度和后刀面磨损至0.05 mm左右时的刀具所加工出来的工件表面粗糙度值进行对比分析,研究磨损后的刀具对工件表面粗糙度的影响。利用粗糙度仪对工件表面粗糙度进行测量,使用超景深显微镜对加工后的工件表面形貌以及刀具磨损情况进行观察,并利用测力仪测量铣削加工过程中刀具产生的铣削力。结果表明:当刀具后刀面磨损至0.05 mm时,其切削参数对工件表面的粗糙度影响大小与刀具崭新时的不一样,这是由于刀具的磨损导致在加工时刀具发生了振颤,从而影响到了工件沿机床主轴方向的粗糙度使其粗糙度增大。     

Al_2O_3-TiC复合陶瓷刀具干切削RuT450表面质量研究

为探究和改善蠕墨铸铁RuT450切削加工性能,基于正交试验,采用涂层/无涂层Al_2O_3-TiC复合陶瓷刀具对RuT450进行车削加工,探究涂层和切削参数对工件表面质量的影响及机理,为复合陶瓷刀具切削RuT450提供理论依据。结果表明:涂层复合陶瓷刀具切削一致性更好,更适合加工RuT450;对RuT450表面粗糙度影响最显著的因素是进给速度,其次是切削速度,背吃刀量对表面粗糙度的影响程度相对较小;切削速度(Vc=400 m/min)、进给速度(f=0.05 mm/r)、背吃刀量(a_p=1 mm)时能获得最好的表面粗糙度;表面硬度随着切削速度的增大而增大,而随着进给速度、背吃刀量的增大基本不会出现明显的变化。     

The effects of electropolishing (EP) process parameters on corrosion resistance of 316L stainless steel

Improvement of the corrosion resistance capability of a workpiece being processed by the electropolishing (EP) is one of the most importance process characteristics. In this paper, the effects of the EP process parameters on the corrosion resistance performance of the SS 316L stainless steel were studied based on the uniform and localized intergranular corrosion (IGC) analyses. The IGC is the prominent characteristics of localized corrosion in stainless steel.

The workpiece (anode) material was the SS 316L stainless steel. The cathode material under study was platinum. The electrolyte was composed of sulfuric acid, phosphoric acid, glycerin and DI water. The test specimens were all polished before experiments in order to reduce the effect of the bailby layer. Variables of the EP process parameters gap between the electrodes and the process time.

The specimens were analyzed, first, by the surface roughness measurement. Secondly, they were observed under the optical microscope for surface marks and defects. It was followed by the linear polarization analysis for the uniform corrosion performance. The electrochemical potentiokinetic repassivation (EPR) test was employed to study the localized, IGC. Finally, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy (AES) analyses were conducted to analyze the metallurgical composition and the thickness of the passive film. The results showed that the EP process greatly improved the corrosion resistance of the SS 316L stainless steel.     

低温低压等离子弧辅助离子渗316L不锈钢的耐磨耐蚀性能

目的提高316L不锈钢的硬度、耐磨性。方法在400℃、2 Pa下,利用空心阴极直流弧辅助,进行了316L奥氏体不锈钢离子渗氮(PN)、离子氮碳共渗(PNC)及离子氮碳共渗加离子渗氮复合(PNC+PN)处理。针对处理后的样品,用莱卡显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度仪、3D形貌仪、球盘式摩擦磨损仪及电化学工作站等对组织、形貌、物相、机械性能及耐蚀性能进行表征。采用显微硬度计、微纳米综合力学系统测试分析处理后样品的力学性能。结果在空心阴极直流弧辅助下,三种工艺可获得超过3 mm/h的渗层生长速度。同316L不锈钢基体相比,PNC+PN复合处理样品的表面硬度提高3倍以上,在3.5%Na Cl中性电解质中的耐蚀电流密度降低约50%。结论 PNC处理和PNC+PN复合处理可获得更大的渗层厚度和更高的表面硬度,渗层中C、N含量越高,渗层组成相的晶格参数越大,渗层中产生的滑移带密度越大。低温低压等离子弧辅助离子渗不仅能有效提高316L不锈钢的表面硬度,还能提高不锈钢的耐蚀能力。     

脉冲振动电解加工对圆柱型面复制精度的影响

开展了不锈钢材料脉冲振动电解加工的试验研究,设计了试验所需的工装夹具、工具电极和电解液流场。采用圆柱型面的工具电极电解加工不锈钢工件,通过对比试验分析了直流匀速进给电解加工和脉冲振动电解加工的精度差异,并优化了加工参数,获得了较佳的进给速度和脉冲电流占空比。对比二种加工方式证明脉冲振动电解加工能有效提高电解加工精度。     

1,2,4-三氮唑和苯并三氮唑对316L不锈钢化学机械抛光的影响

为探究1, 2, 4-三氮唑(TAZ)和苯并三氮唑(BTA)对316L不锈钢化学机械抛光(CMP)的影响及作用机理,在酸性条件下使用TAZ或BTA为缓蚀剂化学机械抛光316L不锈钢,用白光干涉仪观测316L不锈钢抛光后的表面质量,用红外光谱仪表征缓蚀剂的结构,用接触角测量仪检测抛光表面钝化膜的疏水性能,并用电化学工作站分析缓蚀剂的抑制效果和类型。结果表明:不锈钢材料去除率随TAZ或BTA含量的增大而减小。当TAZ浓度为3 mmol/L时,不锈钢表面粗糙度最低,为2.64 nm;BTA浓度为2 mmol/L时,不锈钢表面粗糙度最低,为2.53 nm。两者都含有含N官能团,都会增大316L不锈钢表面所生成钝化膜的疏水性并减小腐蚀电流密度,但使用TAZ时生产的保护膜更弱。且2种缓蚀剂均为阳极抑制型缓蚀剂。      

A high efficiency electrochemical machining method of blisk channels

This paper presents an electrochemical machining method in which three stainless steel tubes as cathode tools move towards workpiece parts with space trajectories and electrolyte is ejected from the outlets of the tool tube walls to the workpiece to electrochemically produce three blisk channels simultaneously. The shape and structures of cathode tool tubes are optimized numerically and experimentally for distributing the electrolyte flow more uniformly. A special experimental system with synchronous motion of three tool tubes has been developed. Experimental results indicate that three channels can be produced at one time with good quality and high efficiency.     

Influence of workpiece hardness on EDM performance

The aim of this research is to show the influence of the hardness of the alloy steel on the material removal rate and on the workpiece surface roughness.The Taguchi methodology was used to study that influence. The result of the verification test for workpiece surface roughness was a strong confirmation. This type of outcome allows the use of the additive model to predict the workpiece surface roughness with an average error of 0.4%.The result of the verification test for material removal rate was a poor confirmation due to an interaction of parameters. This type of outcome does not allow the additive model to predict the material removal rate with accuracy. Therefore, a linear regression model was developed for material removal rate using workpiece hardness and its interactions, among other variables. This model predicts the material removal rate with an average error of 1.06%.These results show that workpiece hardness and its interactions have influence on the material removal rate and on the workpiece surface roughness.     

Electrochemical behavior of SUS316L stainless steelafter surface modification

1　INTRODUCTIONAsametallicimplantdevice ,coronarystentsneedgoodmechanicalperformance ,wonderfulanti corrosionbehavioraswellasbloodcompatiblecapabil ityforinvivoenvironments.Nowadaysthestentsaremadebyausteniticstainlesssteel,cobalt basedalloy ,titaniumanditsalloy[1] .Amongthesematerials ,SUS316Lstainlesssteelisthemostcommonusedonebecauseofitscheapcost ,goodmechanicalbehaviorandlowcorrosionrate .Itdoeshowever ,frequentlycorrodeinthebody ,andreleasesomenoxiousionssuchasCr,Ni,Moions .Theio…     

电化学抛光铜的实验研究

目的提高铜的表面质量,并将铜的去除量控制在适用范围,研究铜电化学抛光的溶液配比和最佳工艺参数。方法使用自行搭建的电化学抛光系统对工件进行电化学抛光,并使用3D表面轮廓仪和精密电子天平测量工件加工前后的表面粗糙度和质量。采用单因素和正交实验结合的方法设计了实验方案,研究了磷酸浓度、电解液温度、电压、占空比、频率和加工时间对铜表面粗糙度的影响,以及添加剂对实验结果的影响。结果得到磷酸浓度和温度对表面粗糙度的影响曲线。通过极差分析得到了电压、占空比、频率和加工时间对表面粗糙度的影响趋势以及最优参数。在溶液中加入抗坏血酸后,材料去除率可以降低到1000 nm/min以下,但表面粗糙度最高达到75 nm。同时加入抗坏血酸和乙烯硫脲后,材料去除率为400 nm/min,表面粗糙度最低达到17 nm。结论电化学抛光铜的最优参数为:电压10 V,占空比23%,频率23 k Hz,加工时间11~14 min,溶液配比为55%磷酸+0.3%抗坏血酸+0.2%乙烯硫脲。抗坏血酸可以有效地控制材料去除率,抗坏血酸与乙烯硫脲同时作用又可以降低铜的表面粗糙度。