金屬波導元件是射電天文望遠鏡中的重要組成部分,紫銅因其良好的機械性能被用于此波導器件的加工,而微米尺度的紫銅波導孔和耦合孔加工是關(guān)鍵技術(shù)難點,采用超聲增材技術(shù)可對其進行整體加工,本文對相關(guān)工藝進行了基礎(chǔ)研究:首先用超聲波焊接技術(shù)對紫銅薄片分層焊接,得到紫銅超聲波最佳焊接工藝并探究了紫銅超聲波焊接機理。在焊接基礎(chǔ)上采用微細電火花加工內(nèi)部信號孔、耦合孔,并引入超聲輔助以提高放電加工效率。重復以上步驟,直至構(gòu)件加工完成。相關(guān)研究結(jié)果如下:紫銅超聲波焊接接頭拉伸實驗表明:焊接時間600ms,焊接功率1400W,焊接壓力0.4MPa時,接頭抗拉強度最大,可達1498.7N。采用單因素分析法分析三個實驗主參數(shù)對接頭強度影響的顯著性:焊接壓力對接頭強度影響最大,焊接功率與焊接時間影響不顯著。分析不同工藝參數(shù)間交互作用對接頭強度影響顯著性規(guī)律,任意兩參數(shù)交互作用對接頭強度的影響都高于單一參數(shù)的影響,因此紫銅的超聲焊接實驗中:不同參數(shù)之間的交互作用是實現(xiàn)連接的關(guān)鍵所在。且不同焊接參數(shù)交互作用:焊接時間與焊接壓力交互作用>焊接功率與焊接壓力交互作用>焊接時間與焊接功率交互作用。對焊接接頭宏觀形... 

【文章來源】：南昌大學江西省211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 超聲波焊接簡介
    1.2 紫銅的超聲波焊接
    1.3 超聲加工簡介
    1.4 電火花加工
        1.4.1 電火花加工過程
        1.4.2 電火花加工特點
        1.4.3 工具電極的制備
        1.4.4 電極損耗與補償
    1.5 超聲輔助電火花加工研究進展
    1.6 本課題的研究內(nèi)容及意義
第2章 實驗材料及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 實驗方法與檢測工藝
        2.3.1 焊前工件預處理
        2.3.2 超聲波焊接實驗方法
        2.3.3 金相分析
        2.3.4 力學性能測試
        2.3.5 超聲波焊后紫銅的放電加工
        2.3.6 超聲振動作用下紫銅放電加工實驗
第3章 焊接工藝參數(shù)對接頭顯微組織、力學性能的影響
    3.1 實驗設(shè)計
    3.2 接頭宏觀形貌與顯微組織分析
    3.3 不同工藝參數(shù)及其交互作用對接頭運度影響顯著性分析
    3.4 紫銅超聲波焊接接頭連接機理探討
    本章小結(jié)
第4章 焊后紫銅的放電加工
    4.1 紫銅放電加工特性及放電加工熱源模型的建立
    4.2 電火花加工機理及參數(shù)對電火花加工工藝效果影響探究
        4.2.1 極間介質(zhì)的電離、擊穿,形成放電通道
        4.2.2 電極材料融化、氣化、熱膨脹及拋出
        4.2.3 極間介質(zhì)的消電離
        4.2.4 參數(shù)對電火花加工效果的影響
    4.3 放電規(guī)準的選擇及實驗結(jié)果分析
    4.4 電極補償工藝
    4.5 超聲波焊接及放電加工融合后波導器件加工及孔道精度檢測
    本章小結(jié)
第5章 超聲輔助下紫銅的放電加工工藝
    5.1 超聲輔助模型的建立
        5.1.1 套筒夾持件的設(shè)計
        5.1.2 外保護套的設(shè)計
        5.1.3 連接件
        5.1.4 可行性驗證
    5.2 超聲輔助下紫銅放電加工實驗及結(jié)果分析
    5.3 超聲變幅桿的設(shè)計與仿真分析
        5.3.1 超聲變幅桿的理論分析及設(shè)計
        5.3.2 超聲變幅桿模態(tài)分析
        5.3.3 超聲變幅桿諧響應分析
    本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]電蝕產(chǎn)物對微細電火花電極形狀損耗影響的實驗研究[J]. 李曉鵬,王元剛,劉宇,王慧,趙福令.  中國機械工程. 2020(15)
[2]紫銅波導孔道放電加工[J]. 王官明,朱政強,楊亞楠,李陽.  南昌大學學報(工科版). 2019(02)
[3]超聲復合電加工在線參數(shù)測控及優(yōu)化試驗[J]. 趙青青,鄧正泉,朱永偉.  機械工程學報. 2018(17)
[4]鋁/銅異質(zhì)金屬超聲波焊接工藝研究[J]. 蔣召平,馮夢楠,羅震,齊寶鑫,劉義剛,于法浩.  焊接技術(shù). 2018(04)
[5]AZ31鎂合金與純Cu超聲波點焊接頭組織與力學性能研究[J]. 李雷.  熱加工工藝. 2017(15)
[6]超聲振動輔助電火花銑削加工技術(shù)與機理研究[J]. 崔玲.  山東工業(yè)技術(shù). 2016(17)
[7]焊接能量對鋁/銅超聲波焊接接頭顯微組織的影響[J]. 李東,趙楊洋,張延松.  焊接學報. 2014(02)
[8]提高電火花成型及小孔加工質(zhì)量的措施[J]. 馬瑛,孫謙.  中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2013(23)
[9]壓電自適應脈沖式電火花加工放電通道粒子流場模擬[J]. 張春幸,張勤河,付秀琢,張亞.  電加工與模具. 2011(05)
[10]超聲振動對電火花表面強化的作用[J]. 張平,馬琳,梁志杰.  焊接學報. 2011(03)

博士論文
[1]輕合金超聲波焊接力學性能及連接機理研究[D]. 趙德望.大連理工大學 2019
[2]基于熱-流耦合分析的電火花加工材料蝕除及表面質(zhì)量研究[D]. 唐佳靜.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]超聲振動輔助電火花銑削加工技術(shù)與機理研究[D]. 常偉杰.山東大學 2012
[4]超聲振動輔助電火花放電表面強化技術(shù)及機理研究[D]. 董春杰.山東大學 2011

碩士論文
[1]多微細孔同步電火花加工技術(shù)研究[D]. 毛曉雯.山東大學 2019
[2]Mg/Al異種金屬超聲波焊接接頭組織與力學性能研究[D]. 劉婧.吉林大學 2019
[3]微小孔超聲振動電火花復合加工技術(shù)研究[D]. 任麗娟.中北大學 2019
[4]微細電火花電極損耗及極間放電規(guī)律研究[D]. 馬光勝.長春理工大學 2019
[5]鋁—鈦異種金屬超聲波點焊工藝及機理研究[D]. 閔婕.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[6]面向微小復雜曲面電火花成形加工的電極損耗規(guī)律研究[D]. 王普永.大連交通大學 2017
[7]微細電火花銑削加工中的電極損耗補償研究[D]. 寧啟富.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[8]銅/鎳復合電極小孔電火花加工機理與實驗研究[D]. 郭紅橋.太原理工大學 2014
[9]電火花成形加工中的電極損耗預測及補償方法研究[D]. 孫鐘明.浙江大學 2014
[10]模具鋼MIRRAX ESR電火花加工效率的實驗研究[D]. 須杰.華東理工大學 2014



本文編號：3638138