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一種高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法與流程

文檔序號:12693784閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟一、建立高溫合金構件磨削工藝參數域C1,根據所述C1進行單因素試驗,并根據所述單因素試驗結果得出高溫合金構件磨削工藝參數域C2

步驟二、根據步驟一中的所述C2進行正交試驗,并建立磨削工藝參數與構件表面完整性特征關系式:

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其中,Ra為構件表面粗糙度,HV為構件表面顯微硬度,σr為構件表面殘余應力,vs為砂輪速度,vw為第二構件速度,ap為徑向進給,a0、a1、a2、a3、b0、b1、b2、b3、c0、c1、c2、c3均為常數;

步驟三、根據步驟一中所述C2進行疲勞構件試驗,并建立構件表面完整性與疲勞壽命關系式;

步驟四、根據步驟二中的磨削工藝參數與構件表面完整性特征關系式和步驟三中的構件表面完整性與疲勞壽命關系式,獲得高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域C3

2.如權利要求1所述的高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法,其特征在于,所述構件表面完整性與疲勞壽命關系式具體為:

其中,Nf為疲勞壽命值,d0、d1、d2、d3均為常數。

3.如權利要求1或2所述的高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法,其特征在于,步驟一中所述單因素試驗的具體方法為:

步驟1.1、更換不同砂輪速度vs值,其它參數不變,根據所述C1設置多組參數值,并采用外圓磨床對初始構件進行加工,獲得對應多個第一試驗構件;

步驟1.2、更換不同構件速度vw值,其它參數不變,根據所述C1設置多組參數值,并采用外圓磨床對初始構件進行加工,獲得對應多個第一試驗構件;

步驟1.3、更換不同縱向進給af值,其它參數不變,根據所述C1設置多組參數值,并采用外圓磨床對初始構件進行加工,獲得對應多個第一試驗構件;

步驟1.4、更換不同徑向進給ap值,其它參數不變,根據所述C1設置多組參數值,并采用外圓磨床對初始構件進行加工,獲得對應多個第一試驗構件;

步驟1.5、采用表面粗糙度測試儀對步驟1.1、步驟1.2、步驟1.3和步驟1.4中每個所述第一試驗構件進行表面粗糙度測試,測試方向為沿第一試驗構件的軸向,并記錄測試結果;

步驟1.6、根據步驟1.5所述的測試結果,繪制每個參數與表面粗糙度關系曲線。

4.如權利要求3所述的高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法,其特征在于,步驟一中得出磨削工藝參數域C2的具體方法為:

以低表面粗糙度為約束,設置表面粗糙度約束值,并在每個所述參數與表面粗糙度關系曲線中,選取小于所述表面粗糙度約束值所對應的參數范圍,建立所述高溫合金構件磨削工藝參數域C2

5.如權利要求1或4所述的高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法,其特征在于,所述步驟二的具體方法為:

步驟2.1、根據所述C2采用正交試驗方法選取多組參數,在外圓磨床上,對應每組參數加工出第二試驗構件;

步驟2.2、通過表面粗糙度儀測量每個所述第二試驗構件的表面粗糙度值;

步驟2.3、通過數字顯微硬度計測量每個所述第二試驗構件的表面顯微硬度值;

步驟2.4、通過殘余應力測試分析系統測試每個所述第二試驗構件的表面殘余應力值;

步驟2.5、采用多元線性回歸方法對步驟2.1中的多組參數和所述表面粗糙度值、表面顯微硬度值、表面殘余應力值進行擬合,并建立所述磨削工藝參數與構件表面完整性特征關系式。

6.如權利要求1或4所述的高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法,其特征在于,所述步驟三具體方法為:

步驟3.1、根據所述C2,設計多組參數,并根據每組所述參數加工多個疲勞構件;

步驟3.2、采用步驟2.2、步驟2.3和步驟2.4的方法分別測量步驟3.1中的多個疲勞構件的表面粗糙度值、表面顯微硬度值和表面殘余應力值,測量位置位于每個所述疲勞構件中間圓弧段;

步驟3.3、計算得出步驟3.2中測量的疲勞構件的多組表面粗糙度值平均值、表面顯微硬度值平均值和表面殘余應力值平均值;

步驟3.4、采用旋轉彎曲疲勞試驗機對步驟3.1中的每一組的疲勞構件進行旋轉彎曲疲勞壽命試驗,并計算出每一組疲勞構件疲勞壽命值的平均值;

步驟3.5、采用多元線性回歸方法對步驟3.3中的多組表面粗糙度值平均值、表面顯微硬度值平均值和表面殘余應力值平均值,以及步驟3.4中的每一組疲勞壽命值的平均值,進行擬合,并建立表面構件完整性與疲勞壽命關系式。

7.如權利要求6所述的高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法,其特征在于,所述步驟3.1中加工疲勞構件的具體方法為:

步驟3.1.1、采用慢走絲電火花線切割切出圓棒試樣,直徑余量為3mm,軸向余量3mm;

步驟3.1.2、采用數控車削加工外形尺寸,直徑方向余量大于或等于0.5mm;

步驟3.1.3、根據所述C2,設計多組參數,加工出多組所述疲勞構件。

8.如權利要求1所述的高溫合金構件抗疲勞磨削工藝參數域的獲得方法,其特征在于,所述步驟四的具體方法為:

步驟4.1、根據所述構件表面完整性與疲勞壽命關系式確定疲勞壽命值增大時,所述表面粗糙度值、表面顯微硬度值和表面殘余應力值的變化方向和范圍;

步驟4.2、在所述C2范圍內,根據所述磨削工藝參數與構件表面完整性特征關系式和步驟4.1中得出的所述變化方向和范圍,獲得最終抗疲勞磨削工藝參數域C3

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