鈦合金預應力砂帶磨削基礎(chǔ)理論及實驗研究.pdf

1、鈦合金因其具有高強度、耐蝕性好、高耐熱性等優(yōu)點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)展進步，對鈦合金制成的關(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、高強度、高可靠度成為各國科學家研究的重點。長期的研究和實踐表明，零部件的壽命和可靠性與零件表面殘余應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力基本呈現(xiàn)拉應力狀態(tài)，這種狀態(tài)對壽命和可靠性具有不利影響。因而，研究機械加工過程中表面

2、殘余應力分布以及鈦合金的加工工藝方法對表面殘余應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)動機葉片、機匣加工上得到廣泛應用。雖然能在加工表面形成殘余壓應力狀態(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上，提出預應力狀態(tài)下的砂帶磨削工藝，旨在通過預應力砂帶磨削控制和形成鈦合金表面殘余應力壓應力狀態(tài)，實現(xiàn)更好地提高鈦合金零件的疲勞壽命。本文將開展了以

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