鈦合金預(yù)應(yīng)力砂帶磨削基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鈦合金因其具有高強(qiáng)度、耐蝕性好、高耐熱性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于航空航天、船舶、高鐵等高精尖領(lǐng)域。隨著航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展進(jìn)步，對(duì)鈦合金制成的關(guān)鍵零部件提出了更高的要求。如何使鈦合金制成的零部件具有高服役性、高強(qiáng)度、高可靠度成為各國(guó)科學(xué)家研究的重點(diǎn)。長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐表明，零部件的壽命和可靠性與零件表面殘余應(yīng)力有著密不可分的關(guān)系。而常規(guī)加工后的零件表面殘余應(yīng)力基本呈現(xiàn)拉應(yīng)力狀態(tài)，這種狀態(tài)對(duì)壽命和可靠性具有不利影響。因而，研究機(jī)械加工過(guò)程中表面

2、殘余應(yīng)力分布以及鈦合金的加工工藝方法對(duì)表面殘余應(yīng)力的影響有著重要的意義。砂帶磨削是一種柔性磨削，因其在加工后可獲得較好的表面質(zhì)量，已經(jīng)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、機(jī)匣加工上得到廣泛應(yīng)用。雖然能在加工表面形成殘余壓應(yīng)力狀態(tài)，但在高服役性方面還存在著不足。
　　因此，本文在結(jié)合常規(guī)砂帶柔性磨削的特點(diǎn)上，提出預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的砂帶磨削工藝，旨在通過(guò)預(yù)應(yīng)力砂帶磨削控制和形成鈦合金表面殘余應(yīng)力壓應(yīng)力狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)更好地提高鈦合金零件的疲勞壽命。本文將開(kāi)展了以

3、下工作：
　　基于鈦合金預(yù)應(yīng)力砂帶磨削的理論分析,建立預(yù)應(yīng)力砂帶磨削鈦合金有限元仿真模型。通過(guò)數(shù)值模擬，研究預(yù)應(yīng)力、砂帶線速度、磨削壓力等工藝參數(shù)對(duì)表面殘余應(yīng)力分布狀態(tài)的影響規(guī)律。
　　在上述理論研究的基礎(chǔ)上，研制一套預(yù)應(yīng)力加載裝置，根據(jù)CCF響應(yīng)曲面試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,為下一步Ti-6Al-4V預(yù)應(yīng)力砂帶磨削實(shí)驗(yàn)提供基礎(chǔ)。
　　在已有的預(yù)應(yīng)力砂帶磨削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn)。通過(guò) X射線衍射分析并計(jì)算出表面殘余應(yīng)力大