-
题名钨合金超声辅助划擦试验及仿真研究
- 1
-
-
作者
卢文涛
刘金帛
张园
鲍岩
董志刚
康仁科
-
机构
大连理工大学
-
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期133-143,共11页
-
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB3402300)
国家自然科学基金面上项目(52275411)
中央高校基本科研业务费(DUT22ZD201)。
-
文摘
目的揭示钨合金在超声辅助磨削加工下的材料去除行为。方法通过超声辅助划擦试验与有限元仿真相结合的方式,分析超声振动作用对材料表面形貌、截面轮廓、划擦力、温度、塑性应变及应变率的影响,探究超声振动作用下的材料去除和表面创成机理。结果钨合金在划擦过程中发生严重的塑性变形,在划痕两侧出现由耕犁作用而形成的隆起现象。超声辅助划擦形成的划痕表面鳞刺更少且未出现犁沟现象,且划痕深度相较于普通划擦增大14.1%,划痕宽度增大39%。随着划擦深度的增加,试验划擦力与仿真划擦力均线性增大,且仿真值与试验值误差为18.1%,验证了有限元仿真模型的有效性。超声振动作用下的划擦力呈周期性变化特征,使平均划擦力降低了43.2%。此外,仿真结果表明,超声辅助划擦相较于普通划擦,温度最高降低50%,表面塑性应变最高降低20%,超声冲击过程中材料的塑性应变率相较于普通划擦提高1个数量级,分离过程中塑性应变率最大降低2个数量级。结论超声振动作用可以有效降低划擦过程中的划擦力和划擦区域温度,增大冲击过程中材料的瞬时应变率,改善压头的切屑黏附现象,从而抑制划擦表面鳞刺的生成和犁沟的形成,改善表面质量。此外,超声振动作用还可以有效提高材料去除率。
-
关键词
钨合金
单颗金刚石
超声辅助划擦
材料去除机理
有限元仿真
-
Keywords
tungsten alloy
single diamond
ultrasonic assisted scratching
material removal mechanism
finite element simulation
-
分类号
TG580.6
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
-
