鎳基高溫合金Incone1718微銑削殘余應力與加工硬化研究.pdf

1、近年來，航空航天、電子和光學等領域中對尺寸微小的零部件需求日益增加，有些要求能在高溫工作環(huán)境下保持較高的強度和耐腐蝕性能。鎳基高溫合金以其高溫強度高和耐腐蝕強的優(yōu)點能滿足高溫工作環(huán)境下的微小零部件的材料性能要求。然而，鎳基高溫合金具有塑性大、導熱率低和易加工硬化等特點，是典型的難加工材料。微銑削技術可加工具有復雜三維結構的精密微小零部件，對于鎳基高溫合金微小零部件加工的適用性強。鎳基高溫合金微小零部件經微銑削后的表面機械性能直接決定著其

2、使用性能和使用壽命。過大的殘余應力會引起薄壁件發(fā)生變形，影響加工精度及后續(xù)的裝配精度。表面殘余壓應力可以提高零件耐疲勞性能，而表面殘余拉應力會削弱其耐疲勞性能。過度的加工硬化會降低零件耐疲勞性能及加速刀具磨損。因此，鎳基高溫合金微銑削殘余應力與加工硬化研究對提升微小型高溫零部件的使用性能和使用壽命有重大意義。
　　本文以鎳基高溫合金Inconel718微銑削表面殘余應力與加工硬化為研究對象，建立基于ABAQUS的微銑削三維有限元仿

3、真模型，預測微銑削表面殘余應力，并結合應變與硬度之間關系，預測微銑削表面顯微硬度。開展微銑削試驗驗證殘余應力和顯微硬度預測結果?；趩我蛩胤抡婧驮囼?，研究每齒進給量對表面殘余應力的影響規(guī)律以及主軸轉速、每齒進給量和軸向切深對表面顯微硬度的影響規(guī)律;基于響應曲面法研究主軸轉速、每齒進給量和軸向切深對表面顯微硬度的交互作用影響。本文主要研究內容如下:
　　首先，建立基于ABAQUS的鎳基高溫合金微銑削過程三維有限元仿真模型，仿真微銑削

4、中的裝夾、銑削、退刀和約束轉換階段，得到表面應變場和應力場。
　　其次，進行鎳基高溫合金微銑削表面殘余應力研究。改變三維仿真模型中的每齒進給量，預測表面殘余應力，并得到進給方向和垂直于進給方向表面殘余應力隨每齒進給量的變化規(guī)律。開展微銑削試驗，采用X射線衍射法測量不同每齒進給量下的表面殘余應力，對仿真結果進行驗證。
　　最后，鎳基高溫合金微銑削加工硬化研究。改變三維仿真模型中的主軸轉速、每齒進給量和軸向切深，得到不同切削參數