Inconel 718高溫合金激光加熱輔助高速銑削仿真與試驗研究.pdf

1、Inconel718是一種鎳基高溫合金，高溫強(qiáng)度與斷裂韌性高、抗氧化性與抗熱腐蝕性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。Inconel718良好的性能特點(diǎn)導(dǎo)致其可加工性能差、加工效率低、加工成本高。激光加熱輔助切削技術(shù)是一種復(fù)合加工技術(shù)，通過激光預(yù)熱工件改善材料的切削加工性，具有切削力小、刀具磨損低的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而達(dá)到提升加工質(zhì)量、提高加工效率的目的。
　　本文采用激光加熱輔助高速銑削方法對 Inconel718高溫合金進(jìn)行了加工，通過理論分

2、析與建模仿真得到了激光加熱溫度分布，對切削區(qū)域溫度控制并進(jìn)行了試驗研究。分析了工藝參數(shù)對切削力、刀具磨損及加工表面質(zhì)量的影響規(guī)律，為加工工藝參數(shù)的合理選擇提供依據(jù)。本文主要的研究內(nèi)容如下：
　　首先，基于傳熱學(xué)理論建立了激光加熱溫度場模型，分析了激光參數(shù)對切削區(qū)域預(yù)熱溫度的影響規(guī)律；采用檢測溫度反饋的方法，通過調(diào)節(jié)激光能量實(shí)現(xiàn)了激光預(yù)熱溫度的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，使激光加熱過程中預(yù)熱溫度保持穩(wěn)定。
　　其次，建立了激光加熱輔助銑削過程

3、有限元模型，研究了激光參數(shù)與切削參數(shù)對切削力、切削溫度的影響規(guī)律，模擬了切屑形成過程并研究了工藝參數(shù)對切屑形態(tài)的影響。
　　最后，進(jìn)行了激光加熱輔助銑削 Inconel718試驗研究，分析了加工過程中的刀具磨損機(jī)理、探討了激光參數(shù)與切削參數(shù)對切削力、表面粗糙度的影響規(guī)律，并采用掃描電鏡與 EDS對銑削后的表面組織、加工變質(zhì)層的變化進(jìn)行分析。在實(shí)驗的基礎(chǔ)上對激光加熱輔助銑削加工技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用研究，進(jìn)行了立銑刀加工Inconel718