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镍基高温合金K4125磨削性能与参数优化研究 被引量：1
1
作者 王科昌 易鹏 +1 位作者 朱烨均 丁文锋 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第7期81-87,共7页
镍基高温合金K4125是燃气涡轮导向叶片的主要材料。通过理解K4125的磨削加工性,可以优化磨削工艺参数,改善材料去除效率。对比了K4125与GH4169的材料性能差异,开展了磨削试验,通过对比分析磨削力、磨削温度、磨削比能以及表面粗糙度等参... 镍基高温合金K4125是燃气涡轮导向叶片的主要材料。通过理解K4125的磨削加工性,可以优化磨削工艺参数,改善材料去除效率。对比了K4125与GH4169的材料性能差异,开展了磨削试验,通过对比分析磨削力、磨削温度、磨削比能以及表面粗糙度等参数,综合分析了材料磨削性能差异。结果表明K4125的磨削力均大于GH4169的磨削力。磨削K4125合金时,磨削温度保持在400℃以上,而GH4169合金的磨削温度则在200℃以下。K4125已加工表面的涂抹、磨屑粘黏以及沟槽现象均比GH4169严重。该现象导致K4125的磨削表面粗糙度远大于GH4169。因此,K4125的磨削加工性差于GH4169。磨削K4125的推荐参数为砂轮线速度v_(s)=25~30m/s,工件进给速度v_(w)=500~1000mm/min,磨削深度a_(p)=0.01~0.02mm。 展开更多
关键词 镍基高温合金 磨削力 磨削温度 表面粗糙度 K4125 比磨削能
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表面加工方法对TC4钛合金表面完整性及高周疲劳性能的影响 被引量：6
2
作者 王科昌 罗学昆 +1 位作者 刘克辉 王欣 《钛工业进展》 CAS 北大核心 2018年第3期39-44,共6页
研究了磨削、一次喷丸、二次喷丸3种表面加工方法对TC4钛合金表面完整性及高周疲劳性能的影响规律,采用白光干涉仪、X射线残余应力测试仪对经不同方法加工的试样的表面形貌、表面粗糙度和表面残余应力分布等表面完整性参数进行了表征。... 研究了磨削、一次喷丸、二次喷丸3种表面加工方法对TC4钛合金表面完整性及高周疲劳性能的影响规律,采用白光干涉仪、X射线残余应力测试仪对经不同方法加工的试样的表面形貌、表面粗糙度和表面残余应力分布等表面完整性参数进行了表征。采用旋转弯曲疲劳试验机分别测试了不同方法加工的光滑试样(应力集中系数Kt=1)和缺口试样(Kt=2)的旋转弯曲疲劳S-N曲线。结果表明,相比磨削,一次喷丸和二次喷丸处理后TC4钛合金光滑试样和缺口试样的疲劳极限均显著提高,TC4钛合金的疲劳缺口敏感性下降。另外,二次喷丸的疲劳极限增益效果优于一次喷丸的,原因是二次喷丸在TC4钛合金表面形成了更优的残余压应力场分布和更低的表面粗糙度。 展开更多
关键词 喷丸 钛合金 疲劳极限 表面完整性 缺口敏感性
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表面完整性对FGH95合金高温疲劳性能的影响 被引量：18
3
作者 罗学昆 吴小燕 +2 位作者 王科昌 王欣 汤智慧 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期53-60,共8页
金属构件的加工表面完整性状态对其整体疲劳性能具有显著影响。本工作研究了磨削、磨削+铸钢丸喷丸、磨削+陶瓷丸喷丸和磨削+复合喷丸4种表面加工集成方法对FGH95合金高周疲劳性能的影响规律。采用表面粗糙度仪、X射线残余应力测试仪和... 金属构件的加工表面完整性状态对其整体疲劳性能具有显著影响。本工作研究了磨削、磨削+铸钢丸喷丸、磨削+陶瓷丸喷丸和磨削+复合喷丸4种表面加工集成方法对FGH95合金高周疲劳性能的影响规律。采用表面粗糙度仪、X射线残余应力测试仪和显微硬度计分别对不同复合加工方法试样的表面粗糙度、表面残余应力分布和硬度梯度等表面完整性参数进行了表征;采用旋转弯曲疲劳试验机测试了缺口(应力集中系数Kt=1.7)试样的旋转弯曲疲劳,研究不同表面完整性状态对缺口试样高温疲劳寿命的影响规律。结果表明:相对磨削,磨削+铸钢丸喷丸、磨削+陶瓷丸喷丸和磨削+复合喷丸三种方法均可显著提高试样的高温疲劳寿命;其中,磨削+复合喷丸方法获得了最优的表面残余应力场、硬度梯度、表面粗糙度和高温疲劳寿命增益效果。 展开更多
关键词 喷丸 高温合金 疲劳 表面完整性
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面向航空发动机核心零部件高质高效磨削的砂轮自锐技术研究进展 被引量：1
4
作者 朱烨均 丁文锋 +2 位作者 赵彪 钱宁 王科昌 《金属加工（冷加工）》 2022年第10期1-12,共12页
传统磨削加工技术制造航空发动机核心零部件存在砂轮易磨钝、修整频繁及废品率高等问题,严重影响发动机的制造效率、质量和成本。砂轮自锐技术是一种新兴的砂轮磨削控制技术,可通过砂轮工作面的磨粒微破碎保持磨粒切削刃密度,进而实现... 传统磨削加工技术制造航空发动机核心零部件存在砂轮易磨钝、修整频繁及废品率高等问题,严重影响发动机的制造效率、质量和成本。砂轮自锐技术是一种新兴的砂轮磨削控制技术,可通过砂轮工作面的磨粒微破碎保持磨粒切削刃密度,进而实现长时稳定的高锋利度,有助于航空发动机核心零部件的高质高效加工。分析了具有自锐能力的高性能砂轮发展现状,对现有的砂轮自锐表征方法进行了总结,并对砂轮自锐机理进行深入剖析,最后,对砂轮自锐技术研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 航空发动机 磨削 自锐 表征 高质高效
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基于柔性抛光轮抛光工艺的研究 被引量：4
5
作者 陈志同 何志强 王科昌 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第12期109-111,116,共4页
为了实现航空发动机叶片表面高质量抛光以及数控加工技术的应用。研制了具有复杂母线的柔性电镀金刚石抛光轮,抛光轮是在磨料与弹性基体中增加必要的增强结构或增强材料,提升磨料的结合力和控制其局部支撑刚度,解决了常规抛光轮磨料尺... 为了实现航空发动机叶片表面高质量抛光以及数控加工技术的应用。研制了具有复杂母线的柔性电镀金刚石抛光轮,抛光轮是在磨料与弹性基体中增加必要的增强结构或增强材料,提升磨料的结合力和控制其局部支撑刚度,解决了常规抛光轮磨料尺寸小、结合力小、容易陷入基体、容易脱落、磨削能力低等问题。同时针对叶片的不同区域选择不同抛光轮的原则。通过对某型号发动机叶片抛光实验,叶片的表面及型面质量得到很大提高,叶片表面铣削的刀痕消除,表粗糙度值可以达到Ra≤0.2μm。 展开更多
关键词 抛光轮 柔性 叶片抛光 粗糙度 数控加工技术 复杂母线
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喷丸强化DD6单晶合金中温单轴拉伸性能 被引量：2
6
作者 王欣 王科昌 +3 位作者 许春玲 韩梅 刘青海 汤智慧 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期48-52,共5页
为研究喷丸对单晶合金中温拉伸性能影响,采用陶瓷弹丸对DD6单晶合金(后简称单晶)进行喷丸,研究了[001]取向单晶原始/喷丸后600、650和850℃的单轴拉伸性能。采用显微硬度和透射电镜分析了喷丸单晶表层组织,并采用扫描电镜观察了拉伸断... 为研究喷丸对单晶合金中温拉伸性能影响,采用陶瓷弹丸对DD6单晶合金(后简称单晶)进行喷丸,研究了[001]取向单晶原始/喷丸后600、650和850℃的单轴拉伸性能。采用显微硬度和透射电镜分析了喷丸单晶表层组织,并采用扫描电镜观察了拉伸断口。结果表明:喷丸对单晶中温抗拉、屈服强度及850℃拉伸塑性无影响,而喷丸后单晶的600和650℃拉伸塑性显著下降。650℃时,延长率和断面收缩率分别由16.1%和20.1%下降到喷丸后的3.8%和6.9%;600℃时,延长率和断面收缩率分别由10.5%和18.4%下降到喷丸后的2.8%和7.5%。喷丸单晶表面形成了以{111}交叉滑移孪晶面,与600和650℃拉伸主滑移面重合,孪晶使得拉伸过程进一步表面变形困难,内部金属变形受到限制,表现为喷丸单晶600和650℃拉伸塑性下降。单晶850℃拉伸过程中,除开动八面体滑移外,还开动了六面体滑移,未出现喷丸孪晶面与拉伸主滑移面重合问题,故喷丸不影响850℃单晶拉伸塑性。 展开更多
关键词 喷丸 单晶合金 拉伸性能 塑形
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粉末合金FGH95喷丸强化对高温缺口疲劳性能的影响 被引量：5
7
作者 王欣 王科昌 +3 位作者 罗学昆 曾召军 王旭青 汤智慧 《航空制造技术》 2018年第23期40-45,共6页
为提高粉末合金材料轮盘应力集中结构的缺口疲劳性能,采用铸钢弹丸、陶瓷弹丸和复合喷丸的方法对粉末合金缺口旋转弯曲疲劳试样进行喷丸强化,通过白光干涉表面形貌分析、配合电化学腐蚀的X射线衍射残余应力场分析、显微硬度梯度研究评... 为提高粉末合金材料轮盘应力集中结构的缺口疲劳性能,采用铸钢弹丸、陶瓷弹丸和复合喷丸的方法对粉末合金缺口旋转弯曲疲劳试样进行喷丸强化,通过白光干涉表面形貌分析、配合电化学腐蚀的X射线衍射残余应力场分析、显微硬度梯度研究评价喷丸强化层状态;采用高温旋转弯曲缺口(结构应力集中系数Kt=1.7)疲劳寿命进行对比分析。结果表明,喷丸强化在FGH95合金表面形成强化层:表面粗糙度Ra=0.9～1.5μm,Kurtosis值R_(ku)接近3的表面轮廓;表面压应力在–800～–1150MPa,压应力场深度达到120～250μm;相比于基体硬度的480～510HV_(0.2),喷丸后表面硬度上升到575～625HV_(0.2),硬化层深度达到175～250μm。采用首次喷铸钢丸大强度、第二次喷陶瓷丸小强度的二次喷丸工艺方法时,表层残余压应力场数值大,表面硬化程度高且硬化层深度大,表面粗糙度较小且弹坑底部圆滑,疲劳强化效果最佳,550MPa/650℃中值疲劳寿命估计量较原始提高20倍以上。 展开更多
关键词 粉末合金 喷丸 表面形貌 残余应力 硬度梯度 高温缺口疲劳
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