石墨软涂层自润滑单层钎焊CBN砂轮干式磨削钛合金实验研究

钛合金在磨削加工时容易产生烧伤现象,影响工件表面质量,因而传统的磨削加工大量采用磨削液浇注法降低磨削温度,但是磨削液的大量使用给环境和操作者健康带来了很大的危害,而且增加了磨削液排放回收的成本.基于“用固体润滑剂替代磨削液”的思想,制备了石墨软涂层自润滑单层钎焊立方氮化硼(CBN)砂轮,并进行了干式磨削钛合金实验.实验结果表明:自润滑砂轮的涂层中石墨质量分数最佳值为20％,此时干式磨削钛合金的工件表面温度最低;另外,与无自润滑剂砂轮相比,磨削温度均较低,不超过440℃.     

固体润滑剂涂层砂轮磨削钛合金时最佳涂层条件研究

本文以钛合金打磨为研究对象,以打磨加工中最为关心的表面粗糙度为主要评价指标,磨削温度、烧伤等为辅助评价指标,就固体润滑剂种类、粒度和涂层液浓度等影响砂轮涂层效果的诸因素进行了优化。实验证明,砂轮涂层处理存在最佳配方,经最佳配方涂层处理的砂轮,其磨削性能比普通砂轮有明显的提高;实际应用还证明,以打磨为对象研究得到的最佳配方,完全适用于平面、外圆等磨削方式中所用砂轮的涂层处理。     

陶瓷结合剂CBN砂轮高速磨削钛合金TC4-DT

针对钛合金磨削温度高、磨削表面质量难以控制等特性,采用陶瓷结合剂CBN砂轮开展了TC4-DT钛合金高速磨削实验研究,研究了磨削用量对磨削温度、磨削力和磨削表面形态影响规律及机制。结果表明:砂轮线速度和磨削深度对钛合金TC4-DT磨削力、磨削温度及表面粗糙度影响最为显著,而工作台速度对其影响不明显。砂轮线速度在60~80 m/s时,磨削温度较低,磨削表面质量良好;而砂轮线速度达100 m/s后,磨削温度急剧上升,磨削表面出现斑状涂覆物、微裂纹等热损失缺陷。选择合理高速磨削工艺可获得良好磨削表面质量并提高加工效率。     

钛合金高速外圆磨削的温度特征实验研究

运用可磨热电偶技术多点测试钛合金磨削表面温度,并基于对TC4钛合金高速外圆磨削温度的测试实验,分析了砂轮线速度、磨削深度及工件速度等工艺参数对工件表面磨削温度的影响机制.揭示了表面磨削温度随着砂轮线速度的提高而上升,以及随磨削深度的增加而升高,随工件速度的提高而下降的变化规律.实验结果可为进一步研究高速磨削机理及优化工艺参数提供依据,从而实现改善工件表面质量、提高加工效率的目的.     

热管砂轮磨削高温合金GH4169实验研究

针对高温合金材料在磨削加工过程中存在的磨削烧伤问题,根据热管技术可进一步强化磨削弧区换热的特点,设计了一种新型磨具——热管砂轮,并成功制备出能够用于实际加工的单层电镀CBN热管砂轮。随后,通过磨削对比实验,验证了热管砂轮在高效深磨高温合金GH4169时,对磨削温度的控制效果。实验结果表明:在相同实验条件下,当使用无热管的普通砂轮时,在磨削弧区会产生高温,而使用热管砂轮时可以有效将磨削温度维持在100℃以下,避免工件烧伤。     

陶瓷喷涂层精密镜面磨削技术的实验研究

在工件表面用喷涂方法形成陶瓷涂层,可以显著改善其性能。但是由于陶瓷喷涂层的硬脆特性,难以进行精密加工。本文引入金属基超硬磨料砂轮在线电解修整（ＥＬＩＤ）技术,对陶瓷喷涂层进行精密镜面磨削的实验研究。结果表明,该技术加工精度高、表面质量好,极具应用前景。     

磁控微粉砂轮固化工艺对砂轮磨削性能的影响

目的研究砂轮在固化过程中,固化温度和固化时间对砂轮磨削性能的影响。方法通过测试两种固化工艺制备的砂轮的抗压强度、硬度以及其加工硬质合金YG8的磨削比、表面粗糙度、加工非球面的形状精度随固化温度的变化,来评价固化温度对磁控微粉砂轮磨削性能的影响。结果砂轮的磨削性能与其固化温度、时间有直接关系。磨削比随着固化保温时间的增长呈先增长后下降的趋势。固化温度决定砂轮固化速率和砂轮对过度固化的敏感程度,170℃固化能使砂轮在较短时间达到最佳磨削性能,但是固化时间超过8 h时,其性能会迅速衰减。130℃固化有利于防止砂轮过度固化而造成性能急剧降低。通过对固化工艺的研究,170℃/5 h+130℃/5 h固化工艺下制备的砂轮磨削性能最佳,该砂轮磨削YG8得到最佳的面形精度为365 nm,最佳表面粗糙度为3 nm。结论砂轮在固化过程中,固化温度与固化时间直接影响树脂的固化反应速率与固化程度,通过对固化工艺的实验研究,在本实验条件下得到了最优的固化工艺参数。     

钛合金表面等离子喷涂涂层材料的研究进展

介绍了钛及钛合金表面等离子喷涂涂层材料的研究进展,主要从钛合金表面等离子喷涂陶瓷材料耐磨涂层、固体润滑减摩涂层、生物活性涂层、功能涂层等几方面进行了简要的介绍。并对钛及钛合金表面等离子喷涂涂层材料的发展趋势进行了展望。     

陶瓷结合剂CBN砂轮磨削钛合金的研究

本文研究了陶瓷结合剂CBN砂轮磨削钛合金的磨削力特征、砂轮磨损特征以及磨削表层的残余应力分布等。研究结果表明,采用陶瓷结合剂CBN砂轮磨削钛合金,不仅磨削比高,磨削力、摩削温度低,而且磨削零件表面可获得残余压应力。     

用有限元法进行低温磨削钛合金温度场的研究

钛合金的加工性能很差，磨削温度对其磨削性能有重要影响，为了改善钛合金的磨削加工性，分析磨削区温度场分布情况并研究如何有效降低磨削区温度具有十分重要的意义，本文建立了平面磨削时工件的传热学模型，并基于有限元原理，利用工程数值模拟软件ANSYS对钛合金（TC4）工件在常温和使用液氮冷却的低温条件下的磨削情况进行了模拟仿真研究，通过分析不同温度条件下磨削钛合金时的磨削温度场分布情况，表明采用液氮冷却的低温磨削技术可以有效降低磨削区的温度，从而有利于钛合金的磨削，文章最后在常温及低温条件下对钛合金进行了磨削实验研究，验证了仿真分析的结果。     

钛合金非氧化热喷涂金属钼涂层界面冶金特征

对TA7钛合金以氩气保护等离子热喷涂金属钼，并进行保温扩散处理得到的涂层界面微观结构用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射等分析手段做了较详细的分析。结果表明，采用亚音速等离子热喷涂金属钼可得到致密、基本无层状结构的涂层；界面附近合金元素的相互扩散可促进形成冶金结合，并对钛合金近界面组织结构产生一定的影响。     

–50 ℃冷风条件下抛光硬质合金刀片加工TC4钛合金的表面粗糙度分析

目的提高硬质合金刀片加工TC4钛合金的表面质量。方法利用化学机械抛光技术对传统磨削的硬质合金刀片分别进行粗抛、半精抛和精抛处理,运用正交试验法,在常温干切和–50℃冷风条件下,分别采用传统磨削的硬质合金刀片(磨削刀片)与化学机械抛光的硬质合金刀片(抛光刀片)进行切削TC4钛合金正交试验,利用方差分析法分析切削参数对已加工表面粗糙度Ra的影响。运用多元线性回归方法建立磨削刀片、抛光刀片在常温干切和–50℃冷风条件下切削TC4钛合金已加工表面粗糙度Ra的经验预测模型。结果硬质合金刀片前刀面通过粗抛、半精抛和精抛后,刀片前刀面的表面粗糙度Ra为19 nm。当切削参数相同时,磨削刀片在–50℃冷风条件下切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度,比常温干切条件下平均降低了35.9%;抛光刀片在–50℃冷风条件下切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度,比常温干切条件下平均降低了43.5%。在常温干切条件下,抛光刀片比磨削刀片切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度平均降低了19.2%;在–50℃冷风条件下,抛光刀片比磨削刀片切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度平均降低了28.7%。抛光刀片在–50℃冷风条件下切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度Ra,比磨削刀片在常温干切条件下切削TC4钛合金的已加工表面粗糙度Ra平均降低了54.4%。结论采用对硬质合金刀片表面进行化学机械抛光技术和以–50℃冷风为切削介质的组合工艺,可有效降低TC4钛合金已加工表面粗糙度。     

TC4合金表面WC-12Co激光熔覆层耐磨性研究

将WC-12Co合金粉末通过等离子喷涂预制在钛合金基体上，然后进行激光熔覆，通过耐磨性试验，分析了不同涂层材料与GCr15对滚后的磨损量。结果表明：WC-12Co等离子喷涂层经激光熔覆后耐磨性至少提高了2倍。     

钛合金精锻工艺用T281环保型玻璃防护润滑剂

本研究适用于850~960℃钛合金精锻工艺,玻璃润滑剂采用静电喷涂工艺,属于环保型钛合金精锻工艺用玻璃防护润滑剂。简述了精锻工艺用玻璃防护润滑剂的作用;介绍了玻璃防护润滑剂配方设计特点、配方组成及性能;讨论了玻璃防护润滑剂的防护性能、润滑性能和浆料工艺特性。结果显示,T281玻璃防护润滑剂能满足钛合金精锻工艺和静电喷涤工艺的使用要求,防护润滑效果好,无毒、环保、使用简便,可以获得更高的表面质量。     

金刚石砂轮磨削钛合金时的磨削力研究

为解决金刚石砂轮磨削钛合金时材料弹性模量低、弹性形变大等问题,从理论上对砂轮的受力状态进行分析。基于切屑分离准则和材料摩擦属性,构建钛合金磨削时的受力模型,并对单颗磨粒的受力状态进行有限元仿真。设计钛合金磨削加工试验,研究工艺参数变化对砂轮磨削力的影响规律。结果表明:砂轮磨削速度增加,磨削力逐渐降低;当进给速度和磨削深度增加时,磨削力增加。当磨削工艺参数改变时,砂轮的切向和法向磨削力的变化趋势大致相同,切向和法向磨削力的比值为0.29～0.37。且磨削力的理论值和试验值的变化趋势基本一致,二者相对误差的平均值在5%以内,验证了磨削力理论模型的正确性。      

瓷罗拉等离子喷涂防静电耐磨损涂层工艺

目的 提高纺织行业瓷罗拉转动轴的防静电和耐磨损性能。 方法 采用等离子喷涂技术,在瓷罗拉表面先喷涂 Ni 包 Al 过渡层,再喷涂 Al₂O₃-TiO₂ 陶瓷层,获得防静电耐磨复合涂层,并优化等离子喷涂工艺。 结果 获得了优化的等离子喷涂工艺,在后续的磨削加工中,宜选用碳化硅砂轮。 结论 制备的防静电耐磨涂层性能较好,在瓷罗拉上得到了成功应用。     

钛合金叶尖保护涂层的制备与表征

通过对TC4钛合金基体进行表面活化处理,并采用复合电镀技术,在钛合金基体上制备了结合力良好的Ni-c BN复合镀层。研制的复合镀层能够减少航空发动机钛合金叶片叶尖的摩擦磨损、杜绝"钛火"事故。进行了镀层的高温摩擦磨损试验以及与镍基封严涂层的磨削试验,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对涂层性能进行表征。结果表明:采用的钛合金基体表面活化处理技术,可保证复合镀层具有良好的结合力;同时,研制的Ni-c BN复合镀层对封严涂层具有良好的磨削能力和较低的摩擦系数,可以有效保护钛合金叶尖。     

表面渗硼对新型β-钛合金耐腐蚀性能的影响

目的通过制备渗硼涂层,提高新型β-钛合金的耐腐蚀性能。方法采用固体粉末包埋法,在空气及氮气气氛中,选取不同的渗硼温度,在Ti-33Nb-4Sn(简称334钛合金)表面渗硼。对比分析涂层的表面、断面形貌,总结渗硼涂层的生长规律。利用电化学测试方法,测定334钛合金制备渗硼涂层前后,在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果在不同的制备条件下,都能在新型β-钛合金表面形成一层致密、连续的渗硼层。该涂层为双层结构,由致密的外涂层和针须状的过渡层组成。在相同气氛下制备的涂层,随着渗硼温度的升高,致密外涂层厚度增加。在氮气气氛下制备的涂层致密外涂层的厚度,大于同温度下在空气中制备的涂层。基体经过不同条件渗硼处理后,开路电位都明显提高。334钛合金基体的自腐蚀电位为0.6692 V,腐蚀电流密度为2.356μA/cm^2。在空气中经过900、950、1000℃温度渗硼后,自腐蚀电位分别为1.0993、0.7221、0.7639 V,腐蚀电流密度分别为3.377、2.274、1.584μA/cm^2。在氮气中经过900、950、1000℃温度渗硼后,自腐蚀电位分别为0.8617、0.6804、0.8143 V,腐蚀电流密度分别为1.358、1.445、1.525μA/cm^2。结论渗硼涂层可提高334钛合金的耐腐蚀性能,氮气气氛下制备涂层的耐腐蚀性能明显优于空气气氛。     

单层CBN砂轮感应钎焊温度的优选方法研究

现有研究中CBN砂轮的钎焊温度优选方法通常是从离散的温度序列中选择出某一温度为最佳温度,存在最佳温度不精确等缺陷.提出一种以钎焊温度为自变量、砂轮锋利度和砂轮寿命2个磨削性能指标为目标的数学评价模型,采用高频感应钎焊工艺制备多组CBN砂轮并用其开展TC4钛合金磨削试验,对试验数据进行三次样条插值,获得单层CBN砂轮钎焊...