高温钎焊立方氮化硼界面微结构

以Ag-Cu-Ti合金为钎料采用真空钎焊的方法在优化的钎焊温度和时间下，实现了立方氮化硼(CBN)与砂轮基体的牢固连接。运用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)及X射线粉末衍射仪(XRD)对连接界面的微观组织以及CBN表面生成物的三维形貌、化学成分、物相结构进行了综合分析。结果表明，钎料中的元素Ti向CBN表面扩散富集，生成了针状TiB2和TiN，在磨粒与钎料界面形成化学冶金结合，这是CBN与Ag-Cu-Ti钎料间有良好浸润性和高结合强度的主要原因。磨削对比试验表明钎焊CBN砂轮比电镀CBN砂轮具有更高的磨粒把持强度。     

单层钎焊立方氮化硼砂轮工作面磨粒包埋深度的确定

以Ag-Cu-Ti合金为钎料在真空炉中实现了CBN磨粒与45钢基体的钎焊连接，运用红外光谱仪测试了钎焊磨粒内部的残余应力，分析了最大残余拉应力对磨粒强度的影响，据此优选了钎焊CBN砂轮工作面上磨粒的包埋深度。结果表明：当包埋深度不同时，尽管钎焊磨粒内部的残余应力分布差异较大，但最大残余拉应力始终位于磨粒与钎料顶层截面的边缘位置，并且最大残余拉应力与包埋深度不存在线性关系；为提高钎焊CBN磨粒强度和确保砂轮容屑空间，磨粒包埋深度应控制在其自身高度的30％-40％之间。     

基于阶梯分层磨削试验方法的棕刚玉砂轮磨损演变研究

为提高镍基合金K4125的材料加工效率、改善其表面质量,开展棕刚玉砂轮磨削K4125的磨损试验研究。基于阶梯分层磨削、石墨复形的试验方法,探究砂轮的磨损机理,分析砂轮磨损对磨削力、工件表面质量的影响规律。结果表明:当K4125累积材料去除体积由100 mm3/mm增至125 mm3/mm时,砂轮进入剧烈磨损阶段,棕刚玉砂轮的磨削力比增加了70.3%至10.9;砂轮径向磨损量由18.0 μm增至25.1 μm。由于K4125表面氧化物与棕刚玉砂轮亲和性较强,砂轮磨损表面存在大量由黏附磨屑形成的磨耗平台,其材料去除能力急剧降低。综合考虑砂轮的磨损速率与磨削效果,棕刚玉砂轮磨削K4125合金的最佳材料去除体积应控制在100 mm3/mm。      

钎焊CBN砂轮与陶瓷CBN砂轮磨削粉末冶金高温合金的加工性能对比研究

采用钎焊CBN砂轮和陶瓷CBN砂轮进行FGH96粉末冶金高温合金磨削对比试验,从磨削力与温度、表面粗糙度以及砂轮磨损等方面对CBN砂轮磨削性能进行评价。结果表明:钎焊CBN砂轮磨削力接近或低于陶瓷CBN砂轮的; 在较低进给速度下(≤360 mm/min),钎焊CBN砂轮磨削温度与陶瓷CBN砂轮的相近,在较高进给速度下(≥540 mm/min),陶瓷CBN砂轮的磨削温度明显高于钎焊CBN砂轮的; 在正常磨削条件下,钎焊CBN砂轮磨削后工件的表面粗糙度低于陶瓷CBN砂轮的,且表面粗糙度R_a均在0.800 μm以下,平均表面粗糙度R_a分别为0.508 μm和0.529 μm。钎焊CBN砂轮工作面磨粒发生材料黏附、磨耗磨损,磨削表面出现材料涂覆等现象;除磨耗磨损、黏附和砂轮堵塞外,由于磨粒破碎和脱落,陶瓷CBN砂轮易在其磨削表面形成深沟槽,降低磨削表面质量。综合分析发现,钎焊CBN砂轮磨削FGH96的性能要优于陶瓷CBN砂轮的。      

铜锡钛合金炉中钎焊立方氮化硼界面微观结构

采用真空炉中钎焊的方法,应用Cu-Sn-Ti合金实现了立方氮化硼(CBN)磨粒与工具基体的钎焊连接.运用三维视频显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪对微观形貌、元素分布和生成物物相进行了观测分析,发现活性Ti元素明显向CBN磨粒表面发生偏聚,在CBN磨粒表面生成TiN,TiB和TiB2,这些反应产...     

低温喷雾射流铣削Ti40阻燃钛合金的刀具耐用度

为研究低温喷雾射流对铣削Ti40阻燃钛合金过程中刀具磨损的改善效果,通过油冷浇注以及低温喷雾射流冷却润滑方式的对比分析,探讨了铣削过程中涂层硬质合金刀具的磨损行为与耐用度。研究了低温喷雾射流加工过程中气体压力、液体压力、靶距、液体流量对铣削温度的影响,利用响应曲面法建立了刀具铣削温度数学模型,确定了喷雾射流参数的最佳值,并进行了铣削验证。结果表明：低温喷雾射流较油冷浇注冷却润滑方式可更有效地抑制刀具磨损,能够成倍地提高刀具耐用度;建立的刀具铣削温度模型有效度高,误差较小,通过优化低温喷雾射流参数有效提高了刀具耐用度;低温喷雾射流铣削Ti40阻燃钛合金的最佳参数值为：气体压力0.5MPa,液体压力0.5MPa,靶距5mm,液体流量83mL/min。     

缓进深切磨削颗粒增强钛基复合材料磨削力的研究

磨削力是磨削过程中的重要参数,同加工效果之间关系密切。使用不同磨料的陶瓷结合剂砂轮进行缓进深切颗粒增强钛基复合材料的磨削试验,研究磨削力与磨削参数和磨料种类的关系。结果表明:普通刚玉砂轮的磨削力是微晶刚玉砂轮磨削力的3~4倍,被加工材料表面更容易产生缺陷。因此,在缓进深切磨削工艺条件下,微晶刚玉砂轮更适合钛基复合材料的磨削。      

单层钎焊CBN砂轮表面形貌重构与磨粒切厚分布特征研究

为了更加准确地研究磨削加工机理及预测磨削结果,测量并重构单层钎焊CBN砂轮的表面形貌,并以此为基础研究不同工艺参数下的单颗磨粒切厚分布特征。结果表明:试验砂轮表面磨粒高度的分布形态并不符合正态分布特征,需要采用Johnson变换重构整个砂轮表面的磨粒高度分布特征;单颗磨粒切厚分布特征受磨削参数和砂轮磨损的影响较大。      

有机粘结固体润滑剂涂层砂轮磨削性能研究

采用有机粘结固体润滑剂（六方氮化硼和石墨）制备的涂层砂轮对钛合金进行了干磨削试验,研究了有机粘结固体润滑剂涂层砂轮在不同磨削工艺参数下对钛合金的磨削温度和工件表面质量的影响规律。试验结果表明,所制备的有机粘结固体润滑剂涂层砂轮干磨削钛合金工件时,磨削温度比无润滑剂涂层砂轮干磨削钛合金时下降11%~40%,工件表层显微组织未见明显变化。     

变进给高效铣削Ti40阻燃钛合金的刀具磨损规律

主要采用变进给试验法,开展了正弦变进给高效铣削Ti40阻燃钛合金试验和理论研究。建立了正弦变进给变化幅度、变化周期及进给步持续时间与刀具耐用度的关系模型,并对模型参数进行优化。结果表明:当进给变化幅度为11.72%,变化周期为120 s,进给步持续时间为5 s时,刀具耐用度相比传统铣削,增长幅度最高可达33%。变进给铣削Ti40阻燃钛合金改变了刀具磨损的形态和机理,主要表现是增大前刀面与切屑的接触面积,改变月牙洼磨损的位置,同时减小月牙洼磨损的深度和磨损速率,增强铣削中刀具切削刃强度,从而提高了刀具耐用度。