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刚玉砂轮缓进深切磨削K444镍基高温合金研究

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金刚石与磨料磨具工程 2021年第4期41卷 72-81页

作者：刘爽李敏丁文锋徐九华南京航空航天大学机电学院南京210016

为评价K444高温合金的磨削加工性能,采用棕刚玉砂轮和白刚玉砂轮进行磨削试验,对比分析其磨削力、磨削比能、磨削工件的表面形貌和表面粗糙度以及砂轮磨损。结果表明:相比于白刚玉砂轮,棕刚玉砂轮的磨削力更小,磨削后工件表面粗糙度低,... 详细信息

为评价K444高温合金的磨削加工性能,采用棕刚玉砂轮和白刚玉砂轮进行磨削试验,对比分析其磨削力、磨削比能、磨削工件的表面形貌和表面粗糙度以及砂轮磨损。结果表明:相比于白刚玉砂轮,棕刚玉砂轮的磨削力更小,磨削后工件表面粗糙度低,其表面粗糙度R_(a)在0.206~0.455μm,更易获得光滑的磨削表面。对表面粗糙度的敏感度分析发现:2种刚玉砂轮对切深a_(p)最敏感,其次是工件进给速度v_(w),对砂轮线速度v_(s)敏感度最小;棕刚玉砂轮磨削K444高温合金的砂轮磨损程度更低,当材料去除率R MRR处于0.3~1.0 mm^(3)/(mm·s)时,2种砂轮的磨损比在1.36~1.40。

关键词： K444镍基高温合金缓进深切磨削刚玉砂轮表面完整性

新型刚玉砂轮磨削GH4169镍基高温合金的性能评价研究

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航空制造技术 2021年第4期64卷 14-19页

作者：李本凯丁文锋马艳艳肖红黄庆飞司文元杨嘉南京航空航天大学机电学院南京210016 苏州远东砂轮有限公司苏州215151 中国航发西安航空发动机有限公司西安710021

镍基高温合金是航空发动机部件的常用材料,其磨削加工存在工具损耗严重、寿命短等难题。针对3种新研制的刚玉砂轮(分别为粒度60#的微晶和单晶混合磨料砂轮、粒度60#的单晶刚玉砂轮,以及粒度70#的单晶刚玉砂轮),开展了GH4169镍基高温合... 详细信息

镍基高温合金是航空发动机部件的常用材料,其磨削加工存在工具损耗严重、寿命短等难题。针对3种新研制的刚玉砂轮(分别为粒度60#的微晶和单晶混合磨料砂轮、粒度60#的单晶刚玉砂轮,以及粒度70#的单晶刚玉砂轮),开展了GH4169镍基高温合金材料的磨削试验,从磨削力、磨削温度、砂轮磨损以及表面粗糙度等方面对3种砂轮的磨削性能进行了评价。结果表明,3种砂轮磨削GH4169材料在砂轮磨损和表面粗糙度方面未表现出明显差异,而通过对磨削力和磨削温度的综合评价发现粒度60#的单晶刚玉砂轮的磨削性能更优。3种砂轮磨削GH4169材料的磨削比在0.5~3之间。在正常磨削条件下,3种砂轮的磨削表面粗糙度Ra小于0.4μm。同时发现,砂轮磨损(主要包括磨粒的破碎和脱落)是造成磨削表面缺陷形成的重要原因。

关键词：镍基高温合金GH4169 刚玉砂轮磨削砂轮磨损表面粗糙度

刚玉砂轮缓进深切磨削加工镍基单晶合金叶片榫头研究

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刚玉砂轮缓进深切磨削加工镍基单晶合金叶片榫头研究

作者：顾玉栊南京航空航天大学

学位级别：硕士

镍基单晶合金因具有优异的高温综合性能而成为航空发动机涡轮叶片的重要材料。叶片榫头加工是现阶段先进制造技术研究的重要内容。由于镍基单晶合金具有高温强度高、热导率低等特点,以及叶片榫头型面结构复杂、加工精度要求高,普通切削... 详细信息

镍基单晶合金因具有优异的高温综合性能而成为航空发动机涡轮叶片的重要材料。叶片榫头加工是现阶段先进制造技术研究的重要内容。由于镍基单晶合金具有高温强度高、热导率低等特点,以及叶片榫头型面结构复杂、加工精度要求高,普通切削加工由于刀具易磨损、加工成本高导致难以满足设计要求,因此缓进深切成形磨削成为榫头加工的重要方法。然而,缓进深切磨削时,砂轮与工件接触弧长较大,且榫头型面复杂,易引起磨削烧伤。目前对于叶片榫头缓进深切成形磨削工艺控制及加工质量分析研究仍不足,而且较多集中于平面磨削研究。有鉴于此,本课题提出开展刚玉砂轮缓进深切成形磨削DD6镍基单晶合金叶片榫头研究。对比分析两种刚玉砂轮的磨削性能,优选成形磨削工具;结合多颗磨粒磨削仿真揭示镍基单晶合金材料去除行为,并进一步探讨了缓进深切成形磨削叶片榫头的加工精度与表面质量。本文开展的主要研究工作及取得的成果如下:(1)开展了棕刚玉与微晶刚玉砂轮缓进深切磨削DD6材料试验,对比分析了两种砂轮的磨削力、磨削温度、表面粗糙度、砂轮磨损等特性。相同磨削用量下,微晶刚玉砂轮可获得较低的磨削力与磨削温度,磨损特征表现为微破碎,而棕刚玉磨粒则为磨耗磨损。建立了砂轮综合磨削性能评价模型,结果显示,微晶刚玉砂轮具有更优异的综合磨削性能。(2)基于叶片榫头型面弧区特征开展多颗磨粒磨削仿真研究,从材料隆起变形、成屑形式及磨痕形成角度,探明了磨削速度与磨削深度对材料去除行为变化的影响。揭示了多颗磨粒磨削过程中材料塑性隆起、涂覆等特征的形成过程,并从磨削表面形貌与磨屑特征方面对仿真结果进行了实验验证。实验与仿真结果相符。(3)采用微晶刚玉砂轮进行了榫头缓进深切成形磨削研究,对榫头加工精度进行了评价,对比分析了榫头弧区表面不同位置的加工形貌、金相组织、显微硬度等,阐明了成形砂轮径向磨损特征,最后推荐了叶片榫头成形磨削工艺方案,满足了设计要求,显著提高了加工效率。

关键词： DD6镍基单晶合金刚玉砂轮缓进深切成形磨削磨削表面质量

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刚玉砂轮陶瓷低温结合剂的试验研究

磨料磨具与磨削 1994年第6期 17-20页

作者：胡在簋于庆茂李英郭巍第四砂轮厂 255055

本文对刚玉陶瓷磨具低温烧成进行了研究。选择了一种新型的硼玻璃料及结合剂配方。使刚玉陶瓷磨具低温烧成得以实现。经用户不同磨削方式及高精磨削试验及其磨具物理性能试验均获较好效果。对于磨具生产降耗、缩短生产周期、扩大产量提... 详细信息

本文对刚玉陶瓷磨具低温烧成进行了研究。选择了一种新型的硼玻璃料及结合剂配方。使刚玉陶瓷磨具低温烧成得以实现。经用户不同磨削方式及高精磨削试验及其磨具物理性能试验均获较好效果。对于磨具生产降耗、缩短生产周期、扩大产量提出了一种理想的工艺方法。

关键词：磨具刚玉砂轮结合剂

刚玉砂轮用K_2O-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃结合剂的研究

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中国陶瓷工业 2017年第3期24卷 1-5页

作者：董晓烽肖卓豪易维民李秀英罗民华汪永清汪建斌景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院江西景德镇333001 江西冠亿研磨股份有限公司江西奉新330700 武汉钢铁有限公司炼铁厂湖北武汉430005

采用传统熔体冷却法制备了K_2O-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃,探讨了组成中B_2O_3替代Al_2O_3对玻璃热膨胀性能、抗弯强度及析晶稳定性的影响。并优选该体系玻璃为刚玉砂轮结合剂,通过分析结合剂材料的特征温度确定了砂轮的烧成温度。研究... 详细信息

采用传统熔体冷却法制备了K_2O-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃,探讨了组成中B_2O_3替代Al_2O_3对玻璃热膨胀性能、抗弯强度及析晶稳定性的影响。并优选该体系玻璃为刚玉砂轮结合剂,通过分析结合剂材料的特征温度确定了砂轮的烧成温度。研究结果表明,随B_2O_3逐渐取代Al_2O_3,玻璃的热膨胀系数呈降低趋势,强度先升高后降低。当B_2O_3含量为12wt.%时,可获得膨胀系数与刚玉相匹配、强度为117.8 MPa的玻璃材料。该体系玻璃具有较低的软化温度与流动温度,以所制备玻璃为结合剂,在1000℃保温2 h的烧结条件下可制备出性能优良的刚玉砂轮产品。

关键词：结合剂玻璃刚玉砂轮热膨胀系数

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利用陶瓷粘结的刚玉砂轮进行干式磨削

机电信息（北京） 2000年第6期 22-24页

作者： Martin Voll 德国Chemnitz市弗朗霍夫机床与压力加工技术研究所

过去和现在都认为,磨削不适宜采用干式加工。试验表明,只要选择了合适的砂轮参数,不用冷却润滑剂也可以获得很大的单位时间磨削量。正确改变啮合条件,可以避免工件在短时间内加热过量。

关键词：干式磨削刚玉砂轮陶瓷粘接磨削量顺向磨削

K444镍基合金燃机叶片榫齿成型磨削技术研究

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K444镍基合金燃机叶片榫齿成型磨削技术研究

作者：刘爽南京航空航天大学

学位级别：硕士

K444镍基高温合金具有优异的抗磨损、耐腐蚀、热稳定性等性能,常用于制造燃气轮机的涡轮叶片。缓进深切磨削加工是一种高效精密的加工方法,在缓进深切磨削加工中,产生的磨削力大、磨削热量高,砂轮磨损严重,易发生磨削烧伤,导致加工表面... 详细信息

K444镍基高温合金具有优异的抗磨损、耐腐蚀、热稳定性等性能,常用于制造燃气轮机的涡轮叶片。缓进深切磨削加工是一种高效精密的加工方法,在缓进深切磨削加工中,产生的磨削力大、磨削热量高,砂轮磨损严重,易发生磨削烧伤,导致加工表面缺陷的形成,使零件服役能力下降。目前对于K444铸造镍基高温合金的磨削加工研究还不够深入,对其砂轮优选和缓进深切磨削工艺控制仍存在不足。为了评价K444镍基高温合金的磨削加工性能,本文开展K444镍基高温合金缓进深切成型磨削加工研究,对比两种刚玉砂轮,优选适合加工K444高温合金的砂轮;评价K444高温合金的磨削表面质量,分析其表面缺陷形成机理;通过成型磨削试验优化磨削用量,评价叶片榫齿的磨削质量,研究成果对于实现K444镍基高温合金燃机叶片榫齿的缓进深切磨削加工具有重要意义。本文完成的主要研究工作及取得的成果如下:(1)开展了棕刚玉和白刚玉砂轮缓进深切磨削K444镍基高温合金试验,对比分析了磨削力、磨削温度、砂轮磨损特性及磨削比能。在相同的磨削加工参数下,相比于白刚玉砂轮,棕刚玉砂轮的磨削力、磨削温度、磨削比能均较低;白刚玉砂轮更容易磨损,其径向磨损约是棕刚玉砂轮的1.4倍。总体而言,棕刚玉砂轮磨削加工K444镍基高温合金材料性能更优。(2)研究了棕刚玉砂轮和白刚玉砂轮磨削K444镍基高温合金的表面粗糙度,在相同的磨削用量下,相比于白刚玉砂轮,棕刚玉砂轮磨削表面粗糙度更低。建立了表面粗糙度经验模型,对其进行灵敏度分析发现:两种砂轮磨削K444材料的表面粗糙度对切深最敏感,其次是进给速度,对砂轮线速度敏感性最小。揭示了砂轮磨损特性对磨削后表面缺陷形成的机理,由于砂轮存在黏附、磨屑堵塞及磨粒磨损,使磨削后表面存在挤压变形、坑洞及翘曲等缺陷。相比于白刚玉砂轮,棕刚玉砂轮磨削加工后工件的磨削形貌较好,无较深的凹槽及明显缺陷。(3)采用白刚玉砂轮和棕刚玉砂轮进行了叶片榫齿结构的磨削试验,分析了不同砂轮及不同材料去除率下榫齿不同区域的表面形貌、金相显微组织及显微硬度,探明了不同区域磨削表面形貌差异。通过优选磨削用量,满足了满足磨削表面质量要求。

关键词： K444镍基高温合金缓进深切磨削刚玉砂轮成型磨削表面完整性

低温Li_2O-ZnO-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃结合剂的研究

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中国陶瓷工业 2018年第3期25卷 7-11页

作者：肖卓豪王赞罗民华梁华银易维民吴敏汪永清石旭海景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院江西景德镇333403 江西冠亿研磨股份有限公司江西奉新330700

采用传统熔体冷却法制备了Li_2O-ZnO-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃,分析了玻璃的特征温度、探讨了与刚玉磨料的热膨胀匹配性,研究了烧成温度和保温时间对玻璃为结合剂的刚玉砂轮试样抗弯强度的影响,并对玻璃结合剂的高温析晶稳定性进行了... 详细信息

采用传统熔体冷却法制备了Li_2O-ZnO-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃,分析了玻璃的特征温度、探讨了与刚玉磨料的热膨胀匹配性,研究了烧成温度和保温时间对玻璃为结合剂的刚玉砂轮试样抗弯强度的影响,并对玻璃结合剂的高温析晶稳定性进行了分析。结果表明,以Li_2O-ZnO-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃具有较低的流动温度和与刚玉磨料相匹配的热膨胀率,以其为结合剂制备刚玉砂轮磨具适宜的烧成温度为750℃-790℃,保温时间以1-2 h为佳,所制备砂轮的抗弯强度可达45 MPa。该体系玻璃结合剂烧成时保温时间不宜过长,当保温时间达到8 h时将导致Li_(2.4)Mg_(0.8)SiO_4晶体的析出,从而降低磨具的强度。

关键词：结合剂玻璃刚玉砂轮低温烧结

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内圆磨削常用磨具的选择

科技创新与应用 2012年第10Z期2卷 81-81页

作者：陈宏伟郑州第二机床厂河南郑州4500007

通过对目前常用的两类磨料磨具构成的分析,了解其各自的优越性,以及所能适用的加工范围。结合内圆磨削的工艺方法,针对加工零件的特性,选择适合磨削的磨料磨具。

关键词：内圆磨削磨料磨具刚玉砂轮立方氮化硼