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高温合金气膜孔的高速水基磨粒两相流光整研究
1
作者
王炳坤
郝娟
+4 位作者
吴冬
米
天健
焦旭东
王百川
贾海文
《电镀与精饰》
CAS
北大核心
2024年第10期1-8,共8页
随着先进航空发动机对涡轮前燃气温度需求不断提升,气膜孔冷却作为涡轮叶片高效冷却的核心技术,对激光加工气膜孔的粗糙表面进行光整处理对于涡轮叶片的冷却性能和使用寿命具有重要意义,然而现有常见的磨粒流抛光、磨料水射流抛光、磁...
随着先进航空发动机对涡轮前燃气温度需求不断提升,气膜孔冷却作为涡轮叶片高效冷却的核心技术,对激光加工气膜孔的粗糙表面进行光整处理对于涡轮叶片的冷却性能和使用寿命具有重要意义,然而现有常见的磨粒流抛光、磨料水射流抛光、磁力抛光、化学抛光等光整方法均存在一定的局限性。研究基于新型高速水基磨粒两相流技术,通过调控磨抛压力、加工时间对激光加工的DD6镍基单晶高温合金叶片圆型气膜孔进行光整探索,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、激光共聚焦扫描显微镜等表征手段对比分析磨抛前后气膜孔的端口孔型尺寸、内壁微观形貌及表面粗糙度。结果表明:磨抛压力是影响气膜孔尺寸精度与质量的第一核心因素,磨抛压力过小则磨抛效果不明显,磨抛压力过大则极易诱发微裂纹并向基体内部蔓延而最终导致片状剥离或崩口,使得气膜孔尺寸精度及内壁质量下降。当磨抛压力为6 MPa、磨抛时间为90 min时,气膜孔内壁重熔层已基本完全去除,孔径扩大尺寸为0.024 mm,圆度最佳、倒角最大为0.1 mm,表面粗糙度由原始孔4.85μm显著降低至0.80μm,尺寸精度控制与内壁质量提升均较为理想。
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关键词
气膜孔
重熔层
两相流
表面粗糙度
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职称材料
GH600高温合金重熔层组织结构对激光焊接性能的影响研究
被引量：
1
2
作者
张超
张亚光
+4 位作者
米
天健
郝娟
姚特力
刁金香
吴冬
《精密成形工程》
北大核心
2023年第8期148-155,共8页
目的研究GH600高温合金重熔层组织对T形激光焊接强度的影响。方法采用激光焊工艺制备GH600高温合金T形焊接接头,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪观察重熔层去除前后焊接接头的显微组织和元素分布。采用电子万能试验机测试去除...
目的研究GH600高温合金重熔层组织对T形激光焊接强度的影响。方法采用激光焊工艺制备GH600高温合金T形焊接接头,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪观察重熔层去除前后焊接接头的显微组织和元素分布。采用电子万能试验机测试去除重熔层前后焊接接头的力学性能,采用维氏硬度计测试焊接接头的硬度。结果去除重熔层的焊接接头的抗拉强度约为1400MPa,约为未去除重熔层焊接接头抗拉强度的3倍。结论焊接强度下降的主要原因如下:重熔层内部存在较大的内应力和缺陷;二次结晶时内应力释放;第二相对晶界的钉扎失效使晶粒异常长大,进而形成白带层。
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关键词
重熔层
激光焊接
T形焊接接头
GH600高温合金
焊接强度
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职称材料
航空发动机圆板槽壁重熔层去除研究
3
作者
吴冬
张亚光
+3 位作者
高军帅
米
天健
郝娟
姚特力
《电镀与精饰》
CAS
北大核心
2023年第11期9-17,共9页
以GH600高温镍铬铁基固溶强化高温合金板材和电火花制作圆板月牙卡槽为试样,基于磁力研磨方法,创新通过环氧AB胶喷胶和陶瓷磨粒喷砂复合技术制备磁性金属基陶瓷固结磨粒,实现圆板卡槽槽壁重熔层的高效自动化均一去除。通过抛光过程中的...
以GH600高温镍铬铁基固溶强化高温合金板材和电火花制作圆板月牙卡槽为试样,基于磁力研磨方法,创新通过环氧AB胶喷胶和陶瓷磨粒喷砂复合技术制备磁性金属基陶瓷固结磨粒,实现圆板卡槽槽壁重熔层的高效自动化均一去除。通过抛光过程中的磨削量数据分析,基于外圆切入表面磨削理论揭示磁力研磨系统下材料表面去除机理和参量间量化关系。研究发现磁力研磨去除量随时间具有极限值,传统磁针磨粒无法应对较硬的高温合金重熔层的去除,金属基陶瓷固结磨粒增强了传统磁力研磨对加工材料硬度的限制并提升磨削效率近10倍,对高温合金研磨6 h后磨削量双边可达0.2 mm并充分去除重熔层,满足尺寸公差要求,研磨后无表面缺陷和元素污染,解决了航空发动机圆板槽壁重熔层去除这一工程界关键难题。丰富了磁力研磨系统中的微切削机理并揭示去除机理是切削转变为滑擦,去除量h随时间t呈反比函数。
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关键词
高温合金
航空发动机圆板
重熔层
磁力研磨
固结磨粒
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职称材料
题名
高温合金气膜孔的高速水基磨粒两相流光整研究
1
作者
王炳坤
郝娟
吴冬
米
天健
焦旭东
王百川
贾海文
机构
西安航空职业技术学院航空材料工程学院
西安理工大学材料科学与工程学院
出处
《电镀与精饰》
CAS
北大核心
2024年第10期1-8,共8页
基金
陕西省教育厅航空超精密零部件精整技术创新团队项目(22JP035/21JP057)
西安市科技计划项目(23GXFW0055)
+2 种基金
陕西省教育厅2022年度青年创新团队建设科研计划项目(2021KJB07)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2024JC-YBQN-0525)
国家自然科学基金(52401060)。
文摘
随着先进航空发动机对涡轮前燃气温度需求不断提升,气膜孔冷却作为涡轮叶片高效冷却的核心技术,对激光加工气膜孔的粗糙表面进行光整处理对于涡轮叶片的冷却性能和使用寿命具有重要意义,然而现有常见的磨粒流抛光、磨料水射流抛光、磁力抛光、化学抛光等光整方法均存在一定的局限性。研究基于新型高速水基磨粒两相流技术,通过调控磨抛压力、加工时间对激光加工的DD6镍基单晶高温合金叶片圆型气膜孔进行光整探索,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、激光共聚焦扫描显微镜等表征手段对比分析磨抛前后气膜孔的端口孔型尺寸、内壁微观形貌及表面粗糙度。结果表明:磨抛压力是影响气膜孔尺寸精度与质量的第一核心因素,磨抛压力过小则磨抛效果不明显,磨抛压力过大则极易诱发微裂纹并向基体内部蔓延而最终导致片状剥离或崩口,使得气膜孔尺寸精度及内壁质量下降。当磨抛压力为6 MPa、磨抛时间为90 min时,气膜孔内壁重熔层已基本完全去除,孔径扩大尺寸为0.024 mm,圆度最佳、倒角最大为0.1 mm,表面粗糙度由原始孔4.85μm显著降低至0.80μm,尺寸精度控制与内壁质量提升均较为理想。
关键词
气膜孔
重熔层
两相流
表面粗糙度
Keywords
gas film hole
remelted layer
two-phase flow
surface roughness
分类号
TQ43 [化学工程]
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职称材料
题名
GH600高温合金重熔层组织结构对激光焊接性能的影响研究
被引量：
1
2
作者
张超
张亚光
米
天健
郝娟
姚特力
刁金香
吴冬
机构
西安航空职业技术学院航空材料工程学院
西安理工大学材料科学与工程学院
出处
《精密成形工程》
北大核心
2023年第8期148-155,共8页
基金
陕西省自然科学基金(2021JQ-889)
陕西省教育厅基金(21JP057)。
文摘
目的研究GH600高温合金重熔层组织对T形激光焊接强度的影响。方法采用激光焊工艺制备GH600高温合金T形焊接接头,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪观察重熔层去除前后焊接接头的显微组织和元素分布。采用电子万能试验机测试去除重熔层前后焊接接头的力学性能,采用维氏硬度计测试焊接接头的硬度。结果去除重熔层的焊接接头的抗拉强度约为1400MPa,约为未去除重熔层焊接接头抗拉强度的3倍。结论焊接强度下降的主要原因如下:重熔层内部存在较大的内应力和缺陷;二次结晶时内应力释放;第二相对晶界的钉扎失效使晶粒异常长大,进而形成白带层。
关键词
重熔层
激光焊接
T形焊接接头
GH600高温合金
焊接强度
Keywords
remelted layer
laser welding
T-shaped welded joint
GH600 superalloy
weld strength
分类号
TG454 [金属学及工艺—焊接]
下载PDF
职称材料
题名
航空发动机圆板槽壁重熔层去除研究
3
作者
吴冬
张亚光
高军帅
米
天健
郝娟
姚特力
机构
西安航空职业技术学院航空维修工程学院
西安理工大学材料科学与工程学院
出处
《电镀与精饰》
CAS
北大核心
2023年第11期9-17,共9页
基金
国家自然科学基金(51306126)
陕西省自然科学基金项目(2021JQ-889)
+1 种基金
陕西省教育厅2021年度科研计划(21JP057)
陕西省高校青年创新团队(2020061)。
文摘
以GH600高温镍铬铁基固溶强化高温合金板材和电火花制作圆板月牙卡槽为试样,基于磁力研磨方法,创新通过环氧AB胶喷胶和陶瓷磨粒喷砂复合技术制备磁性金属基陶瓷固结磨粒,实现圆板卡槽槽壁重熔层的高效自动化均一去除。通过抛光过程中的磨削量数据分析,基于外圆切入表面磨削理论揭示磁力研磨系统下材料表面去除机理和参量间量化关系。研究发现磁力研磨去除量随时间具有极限值,传统磁针磨粒无法应对较硬的高温合金重熔层的去除,金属基陶瓷固结磨粒增强了传统磁力研磨对加工材料硬度的限制并提升磨削效率近10倍,对高温合金研磨6 h后磨削量双边可达0.2 mm并充分去除重熔层,满足尺寸公差要求,研磨后无表面缺陷和元素污染,解决了航空发动机圆板槽壁重熔层去除这一工程界关键难题。丰富了磁力研磨系统中的微切削机理并揭示去除机理是切削转变为滑擦,去除量h随时间t呈反比函数。
关键词
高温合金
航空发动机圆板
重熔层
磁力研磨
固结磨粒
Keywords
high-temperature alloys
circular plate of aeroengine
remelting layer
magnetic abrasive grinding
consolidated abrasive grains
分类号
V21 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高温合金气膜孔的高速水基磨粒两相流光整研究
王炳坤
郝娟
吴冬
米
天健
焦旭东
王百川
贾海文
《电镀与精饰》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
GH600高温合金重熔层组织结构对激光焊接性能的影响研究
张超
张亚光
米
天健
郝娟
姚特力
刁金香
吴冬
《精密成形工程》
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
3
航空发动机圆板槽壁重熔层去除研究
吴冬
张亚光
高军帅
米
天健
郝娟
姚特力
《电镀与精饰》
CAS
北大核心
2023
0
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职称材料
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