摘要：为研究DD5镍基单晶高温合金缓进磨削表面粗糙度和硬化率对疲劳性能的影响规律及机理,设计实验并进行了试件磨削与疲劳性能测试。结果表明:表面粗糙度的增大引起应力集中加剧,导致疲劳性能降低,不同磨削工艺下表面粗糙度由0.347μm增大到0.687μm,其疲劳寿命由5.51×10^(5)降至3.38×10^(5),下降率约38.66%;表面粗糙度小于0.4μm时表面硬化可提高试件疲劳寿命,表面粗糙度超过0.4μm时表面硬化对疲劳性能的影响不显著;形貌测试结果表明,随着表面粗糙度的提高,磨削表面耕犁产生的沟壑数量和深度均增大,疲劳载荷作用下磨削表面裂纹源数量增加、应力集中加剧,从而导致疲劳寿命降低。较小的表面粗糙度与较大的表面硬化率均可提高DD5缓进磨削疲劳性能。

摘要：通过设计正交试验,研究了IC10高温合金在缓进磨削过程中磨削工艺参数及表面粗糙度对疲劳寿命的影响规律,建立了工艺参数对磨削表面粗糙度及疲劳寿命影响的映射关系模型,并以表面粗糙度、疲劳寿命、材料去除率为优化目标进行了IC10高温合金缓进磨削工艺参数多目标优化。研究表明,IC10高温合金磨削工件疲劳寿命随砂轮线速度的增加而增加,随工件进给速度和磨削深度的增加而减小,且疲劳寿命随砂轮线速度的变化最为敏感,工件进给速度次之,对磨削深度的变化敏感度最低。当表面粗糙度R_(a)由0.44μm增大到0.94μm时,磨削工件疲劳寿命由9.69×10^(6)降低到1.25×10^(6),减小了约87.1%,这表明磨削表面粗糙度对磨削疲劳寿命的影响非常显著。在综合考虑磨削表面粗糙度、疲劳寿命、材料去除率的情况下,通过多目标优化得到IC10高温合金缓进磨削工艺参数为:砂轮线速度v_(w)=20m/s,工件进给速度v_(w)=117mm/min,磨削深度a_(p)=0.48mm。

摘要：通过设计不同磨削工艺参数组合,研究了定向凝固高温合金IC10在缓进给磨削过程中表面完整性的变化,分析了IC10合金在缓进磨削过程中工艺参数对磨削表面粗糙度、显微硬度、三维形貌、显微组织的影响规律。研究表明:IC10合金在缓进给磨削过程中,当砂轮线速度V_s在15～20m/s之间变化,工件进给速度V_w不大于200mm/min,磨削深度a_p不超过0.5mm时,可以获得较好的表面质量。另外,IC10在缓进给磨削过程中会产生较严重的加工硬化现象,硬化程度最大可达26.9%,最大硬化层深度可以达到230μm。同时,IC10在缓进磨削过程中沿磨削深度方向上会产生表面白层和塑性变形层,其深度分别在0.24～3.2μm和0.48～3.8μm之间变化。

摘要：涡轮部件是航空发动机中热负荷和机械负荷较大的部件,其工作环境尤为恶劣,承受着燃烧后的高温高压燃气冲击,其制造技术也被列为现代航空发动机的关键技术。面对苛刻的涡轮叶片设计结构与制造精度要求,其相应的制造工艺也提出了更高要求。其中,高温合金材料难加工,径向圆弧槽尺寸精度与表面质量要求高,结构设计复杂。通过研究导向叶片径向圆弧槽的设计结构,确定两种加工方案:(1)设计专用工装将工件装成整圈,采用大车机床加工;(2)利用数控缓进磨床的大切深、缓进给及成型砂轮磨削原理,通过高精度的成型滚轮对砂轮进行修整,然后砂轮对导向叶片径向圆弧槽进行磨削加工。实验得出,缓进磨削加工效率高于大车加工,大车机床加工17.14min/件,缓进磨削加工15min/件,而且,磨削加工的表面质量优于大车加工。