本文關鍵詞：7CrSiMnMoV鋼電火花線切割加工工藝研究

  更多相關文章： 電火花線切割 7CrSiMnMoV模具鋼 正交試驗 電參數優(yōu)化 變質層

【摘要】：電火花線切割加工技術一直在模具制造、高硬度材料加工以及精密、復雜和不規(guī)則形狀零件加工等方面起著無法替代的作用。在模具加工過程中,與傳統(tǒng)加工方法相比,電火花線切割加工通過放電腐蝕原理而蝕除的金屬量很少,因此不會對模具材料造成浪費,而且加工過程更穩(wěn)定。為確保模具零件的表面質量,提高模具使用壽命,在電火花線切割加工過程中選擇合適的電參數尤為重要。本文以臺州黃巖模具產業(yè)重要的模具鋼7CrSiMnMoV為對象,研究了電火花線切割電參數對該材料工藝指標的影響規(guī)律,并對加工后零件表面變質層的成份、形貌及形成機理進行了探索。 本文首先詳細地分析了電火花線切割加工與其它加工方法的區(qū)別及優(yōu)勢,再系統(tǒng)地論述了電火花線切割加工的原理、物理本質、加工過程中的影響因素以及電極絲的種類及其選用原則,然后總結了電火花線切割加工技術在模具制造領域中的應用及今后的發(fā)展趨勢。 圍繞研究目標,本文根據事先設定的電參數設計了四因素三水平的正交試驗,分析了功放管個數、脈沖寬度、脈沖間隔和空載電壓對加工試樣的尺寸精度、表面粗糙度以及白層厚度的影響規(guī)律。通過極差分析與方差分析的方法確定了各電參數對每個工藝指標影響的主、次順序和最佳的電參數組合,同時利用F檢驗對各影響因素進行了顯著性分析,在綜合考慮以上三項工藝指標的情況下最終確定出了多工藝指標的最優(yōu)電參數組合值。 在此基礎上進行了對比試驗的研究,通過激光熔覆技術在7CrSiMnMoV鋼的表面熔覆一層厚度為1±0.03mm的Ni6(0+30%WC硬質合金涂層,然后進行電火花線切割加工。同樣分析了加工電參數對各工藝指標的影響情況以及單工藝指標和多工藝指標優(yōu)化后的電參數組合值,并分別對激光熔覆前后各工藝指標進行了對比分析。同時,觀察了激光熔覆后線切割試樣橫截面處熔覆層與基體材料的結合情況,并對熔覆層的顯微硬度及物相進行了分析。 本研究還對電火花線切割加工試樣的表面形貌和組織進行了觀察與分析。通過對線切割后的試樣進行X射線衍射分析,發(fā)現(xiàn)經線切割后試樣表面M0化物的種類變多了,這些M0化物一部分來源于材料本身,另一部分來自于火花放電產生的瞬間高溫使工件材料和電極絲的表面熔化、氣化,從而使熔化或氣化的工件材料與電極絲中的Mo元素相結合生成上述化合物。在金相顯微鏡下觀察電火花線切割試樣截面的金相組織,可以清晰地看到變質層的白層部分,并且它與基體材料分界明顯易于測量。觀察還發(fā)現(xiàn),經電火花線切割后的試樣表面出現(xiàn)了顯微裂紋與微孔。本文對顯微裂紋與微孔的形成機理作出了分析,并針對這一現(xiàn)象提出了相應的預防措施。
【關鍵詞】：電火花線切割 7CrSiMnMoV模具鋼 正交試驗 電參數優(yōu)化 變質層
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG484
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 電火花線切割技術的應用及發(fā)展趨勢10-12
• 1.2.1 電火花線切割技術的應用10-11
• 1.2.2 電火花線切割技術的發(fā)展趨勢11-12
• 1.3 研究目的和意義12-13
• 1.3.1 研究目的12-13
• 1.3.2 研究意義13
• 1.4 研究內容13-14
• 1.5 本章小結14-15
• 第2章 電火花線切割加工技術的理論基礎15-23
• 2.1 電火花線切割的原理及特點15-16
• 2.1.1 電火花線切割的原理15
• 2.1.2 電火花線切割的特點15-16
• 2.2 電火花線切割加工的物理過程16-17
• 2.2.1 介質擊穿和通道形成16
• 2.2.2 能量的傳遞與轉換16-17
• 2.2.3 電極材料的拋出17
• 2.2.4 極間介質消電離17
• 2.3 電火花線切割加工中的影響因素17-20
• 2.4 電火花線切割加工的工藝指標20
• 2.5 電極絲材料20-22
• 2.5.1 電極絲的分類20-21
• 2.5.2 電極絲的選用原則21-22
• 2.6 本章小結22-23
• 第3章 7CrSiMnMoV鋼電火花線切割電參數優(yōu)化實驗23-42
• 3.1 正交實驗設計23-25
• 3.1.1 實驗目的23
• 3.1.2 實驗方案的確定23-25
• 3.2 試驗環(huán)境25-28
• 3.2.1 實驗設備25
• 3.2.2 實驗條件25-26
• 3.2.3 測量工具及方法26-28
• 3.3 實驗結果處理與分析28-40
• 3.3.1 實驗結果28-29
• 3.3.2 實驗結果處理29-34
• 3.3.3 結果分析34-40
• 3.4 本章小結40-42
• 第4章 激光熔覆后7CrSiMnMoV鋼電火花線切割加工42-64
• 4.1 激光熔覆的原理及特點42-43
• 4.1.1 激光熔覆的原理42
• 4.1.2 激光熔覆的特點42-43
• 4.2 激光熔覆的工藝方法43
• 4.3 激光熔覆粉末及其性能43-44
• 4.4 激光熔覆后7CrSiMnMoV鋼線切割實驗結果與分析44-56
• 4.4.1 實驗結果45
• 4.4.2 結果處理45-49
• 4.4.3 實驗結果分析49-56
• 4.5 7CrSiMnMoV鋼激光熔覆前、后線切割工藝指標對比分析56-59
• 4.6 激光熔覆層與基體組織59-60
• 4.7 熔覆層與基體材料顯微硬度的變化60-61
• 4.8 激光熔覆層物相分析61-62
• 4.9 本章小結62-64
• 第5章 電火花線切割變質層分析64-73
• 5.1 7CrSiMnMoV模具鋼的特性64-65
• 5.2 變質層的形成機理65-66
• 5.3 電火花線切割加工7CrSiMnMoV鋼變質層物相分析66-68
• 5.3.1 X射線衍射儀的基本原理66
• 5.3.2 7CrSiMnMoV鋼線切割前、后X射線衍射分析66-68
• 5.4 7CrSiMnMoV鋼電火花線切割加工變質層的微觀形貌68-70
• 5.4.1 掃描電鏡的基本原理68
• 5.4.2 變質層的表面形貌68-69
• 5.4.3 變質層的組織69-70
• 5.5 變質層顯微裂紋的形成及預防措施70-72
• 5.6 本章小結72-73
• 總結與展望73-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文80-81
• 致謝81

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：911528