选区激光熔化TC4钛合金表面磁力光整加工的表面质量

作     者：陈昊鑫 张桂香 刘宁 姜林志 朱培鑫 杜嘉静 CHEN Haoxin;ZHANG Guixiang;LIU Ning;JIANG Linzhi;ZHU Peixin;DU Jiajing

作者机构：山东理工大学机械工程学院淄博255000 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2023年第36卷第1期

页      面：106-115页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：选区激光熔化(SLM) TC4钛合金 磁力光整加工 响应曲面法 表面粗糙度 

摘      要：为了研究磁力光整加工工艺对SLM制备的TC4钛合金表面完整性的影响,采用响应曲面法对钛合金试样进行三因素三水平的响应曲面分析试验。首先使用数控成形磨床对SLM制备的TC4钛合金试样进行磨削加工,磨削加工将钛合金试样表面粗糙度从6μm(SLM成形后)下降到约0.6μm,使带有球状体和凹坑等缺陷的粗糙表面演化为有划痕和孔隙的细表面。然后在不同的磁力光整加工工艺参数下,利用XK7136C数控铣床改造的磁力光整加工系统,采用雾化法制备的新型Al_(2)O_(3)/铁基球形磁性磨料对钛合金试样进行磁力光整加工,分析加工后钛合金试样的粗糙度、表面形貌以及残余应力,并确定最佳工艺参数。结果表明:当磁力光整加工工艺参数分别为主轴转速1 000.00 r/min,加工间隙1.50 mm,进给速度15.00 mm/min时,磁力光整加工效果最好,钛合金试样表面粗糙度由初始的0.6μm降低到0.065μm,试样表面均匀,划痕和表面缺陷被有效去除,达到接近镜面效果。试样表面的残余应力由最初的拉应力+297.4MPa转变为压应力-237.8MPa。利用磨削加工和磁力光整加工技术对SLM制备的TC4钛合金试样进行光整加工,可有效改善工件表面完整性,提高工件表面质量。