镍基复合粉末热喷涂层切削试验研究

• 作 者: 郭小宇
• 出 处: 沈阳航空航天大学
• 发表日期: 2018年01期
• 关键词: 镍基涂层 切削参数 切削力 有限元仿真 结合强度

目前,随着先进航空发动机技术的不断提高,热喷涂技术的应用越来越广泛,但是经过热喷涂技术加工处理后的零件的尺寸精度和表面质量一般设计要求相差甚远,这就需要对涂层零件后续进行相关机械加工,以保证尺寸精度和表面质量都达到使用及设计要求。论文相关内容如下:首先,为了得到合适的切削参数组合。结合镍基复合粉末热喷涂层零件的切削试验,本文着重对切削深度、进给量、切削速度对切削力及表面粗糙度的影响进行分析研究,从实验结果的分析来看,在三个切削参数中切削深度对切削力大小的影响最大,切削速度的影响次之;在镍基涂层车削加工表面粗糙度测量结果中,可以看出在三个切削参数中进给量对涂层表面粗糙度影响最大,切削速度次之,切削深度影响最小;其次,为了探究车削加工过程中涂层结构的变化情况。通过得知相关假设条件以及有限元仿真方法的理论基础,判断使用Abaqus可以进行有限元切削加工仿真计算;根据实际切削加工参数,建立涂层车削加工的二维有限元仿真模型;观察仿真切削过程,得出仿真结果,与实际切削加工测量结果进行比较,验证有限元仿真适用于车削加工过程的研究;最后,为了研究车削加工后涂层的结合强度。根据试件形状尺寸及试验设备等条件选用划痕法作为涂层结合强度测定试验的方法,论文采用自制划痕法试验系统进行试验研究,当施加垂直于涂层材料载荷达到438N时,涂层材料开始产生裂纹;当施加载荷达到563N时,涂层与基体的结合强度被破坏,即涂层失效现象发生。