不同涂层刀具车削医用316L不锈钢性能研究

316L医用不锈钢具有在生物体内能保持良好的抗腐蚀性、高的生物相容性、没有或者在符合标准下低的离子析出等优点。本文分析了采用不同的切削参数(切削速度VC、每转进给量f以及切削深度ap)时涂层刀具车削316L不锈钢的切削力和工件表面粗糙度;研究了不同涂层刀具(KC5025、KCM25、KCU10、KC9125)车削316L不锈钢时的刀具寿命以及利用MATLAB拟合刀具的寿命曲线,实现快速及准确预测相应的刀具寿命;通过正交试验研究了不同切削参数以及刀具材质对切削力与工件表面粗糙度的影响程度,获得了适宜316L不锈钢车削的涂层刀具及其切削参数。     

蠕墨铸铁加工研究综述

蠕墨铸铁兼具有高的拉伸强度、弹性模量和疲劳强度等力学性能,优异的综合性能促使其不断在汽车领域获得应用。但同时优异的力学性能严重削弱了其可加工性能,提高蠕墨铸铁的可加工性能成为突破其应用瓶颈的关键技术之一。从提高蠕墨铸铁加工性能角度分析,着力于蠕墨铸铁加工性能的影响因素,综述了蠕墨铸铁加工机理、材料组分和微结构、刀具结构材质涂层和工艺参数对其加工性能的影响,指出了蠕墨铸铁加工存在的问题和不足,并分析了未来的研究方向,包括刀具技术、新型冷却方式等辅助方式的使用、特种加工技术、复合加工的介入等,以进一步提升蠕墨铸铁加工性能,促进蠕墨铸铁的高质高效加工。     

PCD刀具激光加工技术及其装备研究进展

聚晶金刚石(PCD)刀具在硬脆材料的高精高效加工方面具有显著优势,但常规的PCD刀具制造技术存在加工效率低、局限性大等问题,激光加工是一种实现PCD刀具高效高质加工的有效技术。本文总结了PCD材料激光加工去除机理,归纳了激光加工中波长、脉宽等工艺参数对PCD材料加工质量的影响规律,重点概述了激光加工技术在PCD刀具切削刃、表面纹理、烧蚀成型等方面的应用现状,介绍了国内激光加工装备的研发进展与现状。     

锆基非晶合金与不锈钢激光焊接的接头特性

为了优化非晶合金与晶体金属的激光焊接工艺,运用最大平均功率300 W脉冲红外激光焊接锆基非晶合金Zr₅₇Nb₅Cu_15.4Ni_12.6Al₁₀与440、304、17-4PH不锈钢。采用材料分析手段和力学测试方法对实验焊接接头的材料微观组织、成分组成以及力学性能进行了表征,取得了合适的激光偏移量焊接工艺参数、焊接接头微观组织特性数据及其力学性能数据。结果表明,激光焦点往不锈钢侧偏移0.2 mm～0.3 mm可以使焊接熔化均匀并有效提高抗弯强度,通过合适的焊接工艺使非晶合金与17-4PH接头抗弯强度达339 MPa;非晶合金与3种不锈钢的激光焊接接头主要分为熔化混合区与热影响区,熔化混合区中发现了呈树枝状与颗粒状的结晶组织,焊后通过低温退火可使抗弯强度提升14%～48%。此研究结果对扩大锆基非晶合金在各个领域的应用具有指导意义。     

锆基非晶合金电解质等离子体抛光工艺及废液处理

电解质等离子体抛光技术在非晶合金结构件的应用仍处于探索阶段,而且会产生含较高浓度的重金属和氟离子废液。为了提高锆基非晶合金结构件的表面质量以满足其使役性能,研究抛光时间、工作电压、硫酸铵浓度、初始温度、工件入水深度、阳极挂具材料等电解质等离子体抛光工艺参数对锆基非晶合金表面粗糙度、晶化情况的影响,并利用正交试验进行参数组合优化,对比不同参数对于表面粗糙度的影响显著程度。最后针对抛光后废液污染的问题,探究并配套合适的废液处理方案。结果表明：影响抛光后材料表面质量因素的显著程度为抛光时间>工作电压>初始温度>硫酸铵浓度,最优抛光工艺参数组合为抛光时间8 min,工作电压220 V,初始温度88℃,硫酸铵浓度为5%,此时表面粗糙度为0.103μm。经化学混凝沉淀法和离子交换树脂法组合工艺处理后,出水废液中的重金属和氟离子浓度均能达国家电镀污染物排放标准。研究成果可为电解质等离子体抛光在锆基非晶合金的实际生产提供工艺指导,有助于推广锆基非晶合金结构件的产业化应用,促进锆基非晶合金的大规模工业生产。