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激光诱导氧化辅助微细铣削TA19钛合金高深宽比微结构的研究 被引量:2
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作者 赵国龙 冒鹏程 +2 位作者 杜亚男 李亮 何宁 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期317-326,共10页
目的提高TA19钛合金的微切削加工性。方法提出一种激光诱导氧化辅助微细铣削的复合加工方法。该方法使用较小功率的纳秒脉冲激光辐照钛合金表面,诱导材料在富氧氛围下产生氧化反应,生成疏松且易于铣削去除的氧化层。随后使用微铣刀快速... 目的提高TA19钛合金的微切削加工性。方法提出一种激光诱导氧化辅助微细铣削的复合加工方法。该方法使用较小功率的纳秒脉冲激光辐照钛合金表面,诱导材料在富氧氛围下产生氧化反应,生成疏松且易于铣削去除的氧化层。随后使用微铣刀快速去除氧化层,可提高加工效率和刀具寿命。通过激光诱导氧化试验和微细铣削试验,选择最优的激光参数和铣削参数。在最优参数下,加工宽度为0.5mm、深宽比为3的微结构。为了验证复合加工方法的高效性,在相同的铣削参数下,与常规微细铣削工艺作对比研究。结果激光平均功率与激光扫描速度均会对氧化效果有影响。激光平均功率为4 W、扫描速度为1 mm/s时,TA19钛合金的氧化效果较好,此时生成的氧化层疏松多孔,氧化层和亚表层的厚度分别为32μm和9μm。随每齿进给量的增加,铣削力逐渐增加,而背吃刀量对铣削力的影响较小,选取铣削参数n=20 000 r/min、f_(z)=1.75μm/z、a_(p)=6μm为较优参数。与常规微细铣削工艺相比,激光诱导氧化辅助微细铣削的切削力降低了38%,且加工的高深宽比微结构的毛刺较小,表面质量较高。结论激光诱导氧化辅助微细铣削的复合加工工艺可以有效改善TA19钛合金的微切削加工性,提高刀具的使用寿命。 展开更多
关键词 TA19钛合金 激光诱导氧化 微细铣削 材料改性 铣削力 高深宽比结构
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激光诱导氧化辅助铣削SiCp/Al复合材料试验研究 被引量:2
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作者 梁洪涛 徐亮 +9 位作者 方胜 王新永 陈旭辉 韩军 宋楠 王凯 严伟容 王松 徐亮 刘鸿贵 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第31期12770-12775,共6页
为了提高碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)的切削加工性,提出了一种激光诱导氧化辅助铣削的复合加工方法。在激光平均功率为10 W、扫略速度为2 mm/s、扫略间距为10μm的条件下,该方法能够获得疏松多孔的氧化层,从而提高加工效率和... 为了提高碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)的切削加工性,提出了一种激光诱导氧化辅助铣削的复合加工方法。在激光平均功率为10 W、扫略速度为2 mm/s、扫略间距为10μm的条件下,该方法能够获得疏松多孔的氧化层,从而提高加工效率和加工质量。主要研究该材料在激光辐照下的氧化机理,以及铣削过程中铣削参数对切削力和表面完整性的影响规律。在铣削深度为0.1 mm、每齿进给量为0.005 mm/z时,加工质量最佳。与常规铣削相比,该方法可有效减小加工过程铣削力,改善加工表面质量。 展开更多
关键词 SICP/AL复合材料 复合加工 激光诱导氧化 铣削力 表面质量
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激光诱导氧化辅助微细铣削TiB2基陶瓷复合材料试验研究 被引量:4
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作者 王茂 赵国龙 +2 位作者 何宁 夏宏军 李亮 《工具技术》 2019年第7期8-13,共6页
陶瓷复合材料具有高硬度、高弹性模量、耐磨、抗化学腐蚀等诸多优异性能,在航空航天、微电子、汽车、切削刀具和生物医学等领域具有广泛应用前景,但其微细铣削加工中存在铣削力高、刀具磨损严重等问题。本文提出了一种激光诱导氧化辅助... 陶瓷复合材料具有高硬度、高弹性模量、耐磨、抗化学腐蚀等诸多优异性能,在航空航天、微电子、汽车、切削刀具和生物医学等领域具有广泛应用前景,但其微细铣削加工中存在铣削力高、刀具磨损严重等问题。本文提出了一种激光诱导氧化辅助微细铣削的复合加工方法,并用该方法制备了TiB2基陶瓷复合材料微结构。在激光辐照下,TiB2基陶瓷复合材料氧化生成具有一定厚度的、疏松易去除的氧化层;在此基础上,利用微细铣削工艺依次去除氧化层、热影响层和少量基体材料,以获得高加工效率和加工质量。主要研究了铣削深度和每齿进给量对铣削力和表面粗糙度的影响规律,结果表明,随着铣削深度和每齿进给量的增大,铣削力逐渐增大;在铣削深度为2μm、每齿进给量为0.3μm/z时,已加工表面粗糙度最小,Sa为0.06μm;随着铣削深度和每齿进给量的增大,材料去除方式先后经历弹性滑动摩擦、延性模式和脆性模式三个阶段。 展开更多
关键词 TiB2基陶瓷复合材料 激光诱导氧化 微细铣削 延性域铣削 复合工艺
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脉冲光纤激光诱导氧化硬质合金的温度场分布
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作者 姚晨佼 李亮 +2 位作者 何宁 赵国龙 吴贤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期334-339,共6页
利用ABAQUS建立了三维瞬态传热模型,计算了激光诱导下的温度场分布情况,并研究了激光参数对温度场的影响。仿真结果表明,工件最高温度随着单脉冲能量的增大以及扫描速度和光斑直径的减小而增大,热影响区的最大深度和宽度随着单脉冲能量... 利用ABAQUS建立了三维瞬态传热模型,计算了激光诱导下的温度场分布情况,并研究了激光参数对温度场的影响。仿真结果表明,工件最高温度随着单脉冲能量的增大以及扫描速度和光斑直径的减小而增大,热影响区的最大深度和宽度随着单脉冲能量的增大以及扫描速度和光斑直径的减小而增大。研究结果为优选激光诱导氧化硬质合金材料时的激光参数提供了重要依据。 展开更多
关键词 激光诱导氧化 有限元分析 温度场 硬质合金
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