钛合金叶片电解加工的表面完整性研究

本文就钛合金叶片电解加工后的表面粗糙度、点蚀、烧伤及吸氢等问题进行了分析并提出了改善钛合金电解加工表面完整性的措施。     

低浓度电解液在钛合金电解加工中的应用

钛合金电解加工性能差,除精度问题外,还存在以下特殊性问题。 1.加工过程不稳定; 2.表面光洁度低,渗氢较严重; 3.单面电解二次加工即小余量返修困难; 4.易出现导电面烧伤和杂散点蚀。六二五所与四二○厂协作,选出了三种低浓度电解液,解决了上述特殊性问题,获得了满意的综合技术经济效果。在新机试制生产中发挥了良好的作用。     

钛合金径向超声振动铣削表面粗糙度研究

为提高钛合金零件加工质量,设计了径向超声振动辅助铣削试验装置,研究了切削速度、切削深度、进给速度和超声振动幅值对钛合金零件表面粗糙度的影响规律.试验结果表明,与普通铣削相比,径向超声振动铣削后工件上的刀痕更加平整、分布更加均匀,材料去除更彻底,有效减少了由于钛合金切屑粘刀造成的表面划痕和积屑瘤等现象.在不同的切削参数下,径向超声振动铣削均可以改善钛合金零件的表面粗糙度,这一点在低速切削时更为明显,而超声振动幅值过大或过小都会影响加工质量.对加工系统的切削力进行了分析,发现超声振动辅助铣削时系统的切削力明显减小,有助于提高加工系统的稳定性,从而能够获得较好的表面质量.     

薄型中空电极振动电解切割TB6钛合金

TB6钛合金由于具有优越的性能,广泛地用于航空航天领域。然而从大余量的TB6钛合金锻铸件毛坯加工成复杂结构的零件,其加工效率低,刀具和机床成本高,造成了极大的浪费。为解决这一问题,提出了一种利用薄型中空电极进行快速大余量去除的电解加工(ECM)方法,即将零件与多余材料切割分离,有望较大程度提高加工效率,降低加工成本。为改善电解加工流场特性,提高加工精度,对电极施加振动,并对薄型中空电极的振动切割进行了建模分析和试验研究。试验结果表明,合适的振动幅值和频率(A=0.05mm,f=50Hz)可以使得各处电解液电导率趋于一致,从而提高加工的精度、稳定性和效率。复杂结构件的成功切割证明了薄型中空电极振动电解切割加工技术具有一定的适用性。     

弹簧生产中如何正确应用电抛光

在弹簧的生产中,根据电解抛光能够将零件表面比较均匀的电解去一层的特点,通常,当所加工的弹簧的弹力特性(或刚度特性)超过设计要求的公差时,此类弹簧并不一定报废,而是可以用电解抛光的方法来补救,故也称之为“抛弹力”。其原理是利用弹簧的弹力(或刚度)与弹簧的钢丝直径的四次方成正比     

钛合金叶片超深扁孔的电解加工

某型号航空发动机第1级整流叶片为钛合金材料,沿着叶片截面扭转中心线方向贯通一个扁状型孔。钛合金为较难进行机械加工的金属材料。我们采用电解方法加工叶片扁孔。下面就钛合金整流叶片超深扁孔的电解加工工艺技术作一介绍。 一、技术要求 叶片为TA7钛合金模锻毛坯,硬度d=3.7～3.2,叶片型面长为230mm,弦宽为90mm,是战斗机动力装置上的特大型叶片。要求沿着叶片截面扭转中心线方向加工出一个5×14×300贯通扁孔,如图1所示。型孔中心线对叶片截面扭转中心线的位移度为0.20mm,型孔与叶片型面形成的壁厚不得小于1mm,型孔的表面租糙度Ra值为6.3μm。     

航空钛合金抗疲劳表面改性技术研究进展

重点介绍了提高钛合金疲劳性能的表面改性技术的最新研究进展。主要从喷丸强化、激光冲击强化、挤压、滚压、离子注入、滚磨光整加工、水射流喷丸等典型方式对钛合金的加工能力、作用机理,以及加工后零件的残余应力水平和疲劳性能等方面进行了阐述,以期为航空钛合金零件的表面改性提供借鉴。     

立式电解车床的引电系统

电解车削是电化学加工扩大应用的一种工艺方法,用于加工多种高难加工的回转形零件,例如航空发动机的细长轴、薄壁盘、钛合金和高温合金等难加工材料的盘、环等零组件。七十年代,因新机试制需要,我们在摸索性试验基础上,自行设计制造了一台大容量的立式电解车床。加工压气机薄壁盘、涡轮盘和涡轮承力环等零件。机床容量为15000安培,24伏,工件最大允许尺寸为φ1000×300(高)毫米。实践证明,此机床的研制是比较成功的,其上的一些专用装置(引电系统、绝缘工作     

刀具刚度对钛合金超薄侧壁加工变形的影响

以控制钛合金超薄结构件的加工变形、获得良好的表面加工质量为目标,基于薄壁零件加工变形理论模型与铣削加工试验,研究分析了刀具刚度对钛合金超薄侧壁结构加工受力变形及表面粗糙度的影响。通过对比分析刚度刀具铣削钛合金超薄侧壁结构时的加工尺寸精度、表面粗糙度以及切削力,发现合理增加刀具刚度可以有效改善超薄壁结构的加工尺寸精度及表面质量。     

钛合金水中电火花加工的研究

在宇航工业中,经常遇到有小孔、特形孔及复杂形状的钛合金零件需要电火花加工。为了研究钛合金电火花加工性能,我们曾进行了TC4钛合金电火花加工性探讨试验,用晶体管脉冲电源,在煤油介质中进行了紫铜、黄铜、石墨电极、正负极性及有无高压等等的加工,结果均不理想,加工后在钛合金工件表面上产生凸泡,在电极表面上出现一个凹坑。用小能量加工时也同样产生,加工越深或者面积越大凸坑越大,电极损坏越严重。 通过试验发现:在蒸馏水(电阻率为375千欧·厘米)中用紫铜电极、负电极、具有270伏高压回路加工较为理想。为了使钛合金在蒸馏水中电火花加工更好的应用,因而进行了本课题的试验研究,现将结果介绍如下。     

硬质合金刀具高速铣削钛合金技术

与结构钢、不锈钢和高温合金相比,钛合金对表面损伤和缺陷具有更大的敏感性。钛合金在使用过程中,曾出现过许多断裂事故,其中绝大多数都与疲劳断裂有关,而钛合金零件的疲劳抗力对零部件的表面完整性特别敏感。因此,加工表面完整性及其对零部件使用性能的影响是目前钛合金零部件的制造者和使用者最关心的课题之一。     

TC-4钛合金切削加工试验

在航空新品试制和生产中,有相当一部份零件将采用钛合金。如何掌握钛合金的加工规律,探索正确的工艺方法,成了当前切削加工方面的一个重要课题。我厂在TC-4钛合金零件的批生产中,初步摸索到了钛合金钻削加工、车削加工及磨削加工方面的一些经验,对     

胶黏剂填补钛合金超塑成形/扩散连接零件表面沟槽的可行性研究

本文对使用胶黏剂对采用超塑成形/扩散连接工艺的钛合金零件表面沟槽的可行性进行了评估,以某钛合金气动面为例设计了填补沟槽的试验验证过程,试验结果表明使用胶黏剂对零件表面沟槽进行填补是可行的。     

MIKRON高性能五轴联动加工中心在钛合金叶轮加工上的应用

本文以钛合金离心式整体叶轮的加工工艺为例,介绍阿奇夏米尔集团公司高性能五轴联动加工中心加工此类零件的优势。在数目庞大的航空零部件中,航空发动机作为飞行器的动力核心,其零件的主要材料是钛合金和高温合金。钛合金零件多用于航空发动机的冷端部分(风扇和压气机等),而热端部分(涡轮机等)主要为高温合金     

TiAl 45XD电化学溶解特性分析及叶片加工试验

针对TiAl 45XD合金材料开展了电化学溶解特性分析,对比了材料的理论和实际溶解特性曲线。研究表明,TiAl 45XD合金材料具有良好的电解加工可行性。通过改变电解加工工艺参数,研究了终止间隙、脉冲宽度和振动周期对电解加工表面质量的影响,在优化工艺参数下加工表面无晶间腐蚀和点蚀。在叶片样件上进行了电解加工工艺验证,得到了叶身型面表面粗糙度为0.61μm,叶盆叶背型面轮廓度偏差为–0.015 mm～+0.022 mm的叶片,为TiAl 45XD合金材料复杂型面典型构件的电解加工奠定了基础。     

超声磨料对TC4钛合金电火花加工表面质量的影响

为改善TC4钛合金电火花加工表面质量,减少表面微裂纹、重熔层等表面缺陷,提出了基于电极振动的超声磨料电火花复合加工方法。在煤油工作液中混入12g/L的SiC磨料粉,进行了有无超声磨料作用的窄脉冲(脉宽小于1μs)电火花加工的表面粗糙度对比实验研究。实验结果表明:SiC磨料的超声振动作用使零件表面粗糙度Ra由0.5μm降到0.2μm左右;重熔层厚度、表面裂纹的扫描电子显微镜(SEM)照片显示,超声磨料作用使重熔层厚度减薄20～30μm,表面微裂纹得到有效控制;机理分析认为工作液高频振动及磨料对工件的冲击作用,是改善TC4钛合金电火花加工表面质量的主要原因。研究表明磨料的超声振动作用可显著改善TC4钛合金电火花加工的表面质量。     

TC4 TC9钛合金电解液试验与分析

钛属于难熔自钝化金属之一。重量轻,耐蚀性强,高温性能好,在航空航天工业中引起重视和应用。由于钛氧化性能复杂,和一般钢类材料相比,电解加工性能不好。易造成不均匀腐蚀(点蚀、剥蚀),光洁度差,单面或二次加工困难,并易发生短路。因此选择最佳匹配电解液是钛合金电解加工工艺中必须首先解决的问题。     

进一步提高电解加工技术

电解加工作为一种工艺方法用于生产,在我国已有十多年的历史,不论在电解加工工艺技术上还是在设备设计制造上都有了很大的进展。电解加工的应用范围正在不断扩大。航空发动机叶片的成批生产,已能直接由锻件加工而且基本上保证型面公差在0.18毫米以内。目前电解加工的叶片类型正在不断扩大:从锻造叶片到精铸叶片,从镍基合金叶片到钛合金叶片,从小涡轮叶片到大型风扇叶片,从单个叶片到整体涡轮叶片,还要扩大到整体涡轮扭曲叶片的加工。     

振动进给脉冲电流电解加工

电解加工是50年代后期出现的一种新工艺,加工时(见图1)工具电极(阴极)与直流电源负极相连,零件(阳极)与直流电源正极相连,两极间通以高速流动的电解液。此外,电极还向零件匀速进给。结果电极的形状就相应地复制在零件上。由于这种加工方法最适宜难加工材料和复杂型面的加工,例如叶片型面、异形孔槽和锻模型腔等的加工,因而在航空发动机厂获得了普遍应用。但是为了继续扩大应     

镀铬的挤压器经亚硫酸电解处理可显著提高寿命

在机械和仪表制造业中,越来越广泛地用零件表面塑性变形的方法来加工零件,其中包括用挤压器挤压由难加工材料制成的零件小孔。为减少挤压器(图1)的磨损,表面镀铬或用硬质合金强化。挤压通常在液压机或其它