【摘要】：超聲滾壓光整強化技術(shù)是一種新型的表面處理技術(shù),將傳統(tǒng)滾壓與超聲波技術(shù)進行有機結(jié)合,使工件表層組織產(chǎn)生強烈塑性變形,實現(xiàn)表面光整強化效應(yīng),并在表層形成一定厚度的殘余壓應(yīng)力,能夠顯著降低表面粗糙度,提高工件硬度,改善耐磨性等。本文選用典型鋁合金材料為研究對象,對關(guān)鍵工藝參數(shù)為實驗因素,系統(tǒng)進行加工中工件經(jīng)超聲滾壓加工后表面完整性性能研究。以鋁合金7050為研究對象,選取靜壓力參數(shù)為影響因素,進行超聲光整加工實驗,借助超景深顯微鏡觀察工件加工前后的表面三維形貌,證明了超聲滾壓加工“削峰填谷”的作用,并且材料固有屬性對加工參數(shù)的選擇重要參考依據(jù),對獲得的不同工藝條件的加工表面(包括表面粗糙度、三維表面形貌)進行宏觀微觀實驗分析,,研究發(fā)現(xiàn)粗糙度增加與表面微裂紋的萌生有重要的關(guān)系,。基于赫茲接觸理論及彈塑性模型分析顯微硬度變化的原因,利用顯微硬度儀對加工前后的表面硬化層進行檢測,對硬化層深影響情況進行了分析,根據(jù)不同壓力下的硬度分布趨勢以及硬化層深與表層硬度規(guī)律,利用origin進行回歸計算,擬合出超聲滾壓鋁合金7050表層硬度與硬化層深度的經(jīng)驗公式對實際加工起到一定的指導(dǎo)作用,研究已加工零件表面層深顯微硬度值分布規(guī)律,探索已加工零件表層組織力學(xué)性能及其沿層深方向分布規(guī)律。借助盲孔法殘余應(yīng)力檢測儀器對不同參數(shù)加工后的工件表面殘余應(yīng)力進行檢測,超聲滾壓技術(shù)可以形成一定深度的殘余壓應(yīng)力,利用三向測力儀,檢測實際加工中產(chǎn)生的三向力,研究力與表層殘余應(yīng)力轉(zhuǎn)變之間的相互聯(lián)系,證實Z向力是影響殘余應(yīng)力轉(zhuǎn)變的重要因素,在對不同的參數(shù)組合情況下,以獲得高幅值、深度穩(wěn)定的壓應(yīng)力和強化層為優(yōu)化指標,找到合理的工藝參數(shù)的工藝方案區(qū)間。
【圖文】：

藝獲得零件優(yōu)良表面完整性的研究，得到了研技術(shù)獲得低表面粗糙度的同時，保持高的硬的使用性能。是經(jīng)過表面預(yù)處理后，通過表面涂覆、表面改表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀提高疲勞強度、耐磨性能和耐腐蝕性能的工藝的表面失效機制，通過各種工藝手段實現(xiàn)零件已經(jīng)有了較為全面的發(fā)展，根據(jù)不同的加工要按照不同的光整技術(shù)類型可分為不同的加工方零件表面光潔度得到改善，但是硬度等其他低表面粗糙度值和提高加工精度為目的，并

化技術(shù)有噴丸、滾壓、冷擠壓、摩擦強化及爆炸度上提高表面硬度、耐磨性等力學(xué)特性，但粗糙壓中由于壓力較大，工件與滾壓頭之間的摩擦狀壓會在工件表面產(chǎn)生硬化層，，此層與內(nèi)部材料有展，人們將超聲波與傳統(tǒng)的滾壓加工結(jié)合，提出滾壓基礎(chǔ)上加上高頻振動，與傳統(tǒng)的滾壓工藝比滾壓加工裝置工作示意圖如圖 1.1 所示，該方法低、產(chǎn)生更深的殘余壓應(yīng)力等優(yōu)點，特別適合對管件等剛性差的零件的加工。常規(guī)滾壓剛性力大重損傷機床精度和壽命，而超聲滾壓則在薄壁、的作用，因為逐漸受到人們的高度重視。
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG663

【參考文獻】

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2 潘康;;復(fù)合表面技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J];科技視界;2015年29期

3 羅傲梅;;縱-扭復(fù)合振動超聲深滾表面粗糙度研究[J];制造技術(shù)與機床;2015年01期

4 于澤旭;宋錦春;王琰;倪克;;超聲波滾壓光整加工技術(shù)機理研究[J];機械設(shè)計與制造;2014年12期

5 房克照;王磊;劉忠波;鄒志利;尹晶;;基于MUSTA格式的全非線性Boussinesq波浪傳播數(shù)值模型[J];力學(xué)學(xué)報;2014年05期

6 張明;唐紅霞;;超聲波輔助滾壓加工改善零件表面性能的研究[J];電加工與模具;2014年02期

7 李瑞鋒;張德遠;程明龍;;高強鋼大直徑內(nèi)螺紋超聲滾壓強化技術(shù)[J];中國表面工程;2014年02期

8 張學(xué)良;王南山;溫淑花;陳永會;蘭國生;;機械結(jié)合面切向接觸阻尼能量耗散彈塑性分形模型[J];機械工程學(xué)報;2013年12期

9 周子同;陳志同;蔣理科;李秀琴;;鈦合金TB6銑削加工硬化實驗[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2014年01期

10 孫林;漆家福;吳蕾;劉翠風(fēng);;塑性變形區(qū)的構(gòu)造演化分析[J];石油地球物理勘探;2013年02期

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4 侯寅;基于赫茲接觸應(yīng)力分布的面齒輪傳動彎曲應(yīng)力有限元分析[D];南京航空航天大學(xué);2009年

5 曹永昌;超聲波軸承減摩作用機理分析[D];吉林大學(xué);2006年

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本文編號：2574774