选区激光熔化钛合金表面织构摩擦学性能研究 被引量：1

1

作者 吕伟文 黄国栋 +1 位作者 黄晓徐 张宇 《应用激光》 CSCD 北大核心 2023年第6期13-18,共6页

针对微结构钛合金(TC4)零部件加工困难及减摩性能差的问题,利用Solidworks三维建模软件,设计无织构(FC-TC4)、凸起半球形(CB-TC4)、方形微孔(ST-TC4)以及圆柱形微孔(CT-TC4)表面微织构试样,通过激光选区熔化技术(selective laser meltin... 针对微结构钛合金(TC4)零部件加工困难及减摩性能差的问题,利用Solidworks三维建模软件,设计无织构(FC-TC4)、凸起半球形(CB-TC4)、方形微孔(ST-TC4)以及圆柱形微孔(CT-TC4)表面微织构试样,通过激光选区熔化技术(selective laser melting, SLM)加工了钛合金表面微织构试样。采用三维轮廓仪和摩擦磨损试验机,研究了SLM成形TC4试样表面形貌特征以及表面微织构对TC4表面摩擦学行为的影响。研究结果表明:SLM成形过程中高能激光束会导致熔池液滴飞溅,造成飞边毛刺的现象;TC4微织构试样的摩擦学性能均优于无织构试样,其中,圆柱形微孔织构试样表现出更低的摩擦因数(0.328 01)以及更小的磨损率为5.37×10^(-5)mm^(3)/(N·m),磨粒磨损减弱,改善了犁沟磨损现象。 展开更多

关键词 表面微织构 钛合金(tc4) 耐磨损性能 激光选区熔化(SLM)

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3D打印CNTs/TC4复合材料微观结构及摩擦学性能研究 被引量：4

2

作者 白亚雯 刘志超 +1 位作者 程智明 王涛 《应用激光》 CSCD 北大核心 2020年第3期399-403,共5页

钛合金(TC4)具有良好的生物相容性、优异的力学性能及耐腐蚀等优点,因此被作为医用人工关节材料,但其较差耐磨损性能限制了其在临床医学应用方面的应用和发展。本文通过填充碳纳米管(CNTs),采用激光增材制造(3D打印)技术成形CNTs/TC4复... 钛合金(TC4)具有良好的生物相容性、优异的力学性能及耐腐蚀等优点,因此被作为医用人工关节材料,但其较差耐磨损性能限制了其在临床医学应用方面的应用和发展。本文通过填充碳纳米管(CNTs),采用激光增材制造(3D打印)技术成形CNTs/TC4复合材料,并通过金相显微镜和排水法对其微观结构组织、孔隙率进行了研究,并在模拟体液环境下,对其生物摩擦学性能进行了分析。结果表明:填充CNTs可以显著提高TC4基底的显微硬度,当w(CNTs)=1.0%时,显微硬度较纯TC4(328.3 HV0.2)提高了31.82%,且随着CNTs含量的增加,CNTs/TC4复合材料的孔隙率逐渐增加,其中1.5-CNTs/TC4孔隙率最大为9.64%,而磨损体积却随着孔隙率的增加逐渐降低。 展开更多

关键词 钛合金(tc4) 碳纳米管(CNTs) 激光增材制造 生物摩擦学

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切削速度对钛合金(TC4)干车削行为的试验研究 被引量：4

3

作者 何光春 《机床与液压》 北大核心 2017年第4期63-65,105,共4页

采用细晶硬质合金刀具(YG6X)对钛合金(TC4)进行干车削试验,将光学仪(OM)、工具显微镜(XGJ-1)、扫描电子显微镜(S-3400N)、测力仪(YDC-Ⅲ89B)及表面粗糙度仪(TR100)分别用于切屑与刀具磨损的宏微观、切削力以及表面粗糙度的检测。结果表... 采用细晶硬质合金刀具(YG6X)对钛合金(TC4)进行干车削试验,将光学仪(OM)、工具显微镜(XGJ-1)、扫描电子显微镜(S-3400N)、测力仪(YDC-Ⅲ89B)及表面粗糙度仪(TR100)分别用于切屑与刀具磨损的宏微观、切削力以及表面粗糙度的检测。结果表明:随着切削速度的增大,切屑由带状向锯齿状演化,切削力呈降低趋势,后刀面磨损缓慢增加,表面粗糙度下降,其根本原因是钛合金固有的低导热系数和弹性模量及高化学活性。 展开更多

关键词 钛合金(tc4) 切削速度 干车削

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钛合金(TC4)零件高性能、高均匀性批生产热处理方法研究

4

作者 程福建 《军民两用技术与产品》 2017年第16期113-113,190,共2页

某产品上的重要零件采用钛合金TC4材料,零件对力学性能及性能的均匀性要求极高,在热处理批生产时难以同时保证高性能和高均匀性,通过对热处理方法的研究,提高了合格率,保证了批生产时钛合金(TC4)零件的高性能及高均匀性.

关键词 钛合金(tc4) 热处理 批生产 性能

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钛合金TC4高速铣削表面完整性的研究 被引量：23

5

作者 史兴宽 杨巧凤 +5 位作者 蔡伟 张明贤 陈明 张树全 宋良煌 唐晓兰 《航空制造技术》 北大核心 2001年第1期30-31,35,共3页

研究了钛合金TC4材料在高速铣削与常规铣削参数条件下的加工表面完整性 ,表明高速铣削在提高制造效率和改善表面质量上都是非常有益的 。

关键词 飞机薄壁结构件 钛合金tc4 高速铣削 表面完整性

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钛合金TC4高速铣削表面的温度场研究 被引量：8

6

作者 史兴宽 杨巧凤 +4 位作者 张明贤 陈明 张树全 宋良煌 唐晓兰 《航空制造技术》 北大核心 2002年第1期34-37,共4页

在航空钛合金整体薄壁结构件的制造过程中 ,铣削表面温度是影响产品合格率的一个关键因素。因此 ,研究钛合金高速铣削表面温度及温度场分布具有重要的实用价值和应用前景。

关键词 非接触式红外测温方法 钛合金tc4 高速铣削 表面温度场 航空制造 分布规律

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用极化曲线研究钛合金在水、醇中腐蚀机理的差异 被引量：15

7

作者 姜应律 吴荫顺 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期154-158,共5页

通过对钛合金TC4在3%NaCl和乙醇溶液中的极化曲线分析,认为钛合金在中性水溶液中的阴极析氢过程由H++1/2e=1/2H+2为反应控制步骤,阳极氧化过程控制步骤有非整比氧化物TiO1+X的参与.并指出在醇溶液中氧化反应主要为醇在钛合金表面被催化... 通过对钛合金TC4在3%NaCl和乙醇溶液中的极化曲线分析,认为钛合金在中性水溶液中的阴极析氢过程由H++1/2e=1/2H+2为反应控制步骤,阳极氧化过程控制步骤有非整比氧化物TiO1+X的参与.并指出在醇溶液中氧化反应主要为醇在钛合金表面被催化为醛的反应,醛进一步氧化为羧酸,导致钛合金的钝化膜活化,成为应力腐蚀的诱因.对在自腐蚀电位以上500毫伏下电解液的红外光谱分析支持了这一设想,分析表明溶液中确实存在羧酸和醛,同时在电解过程中发现钛合金电极附近的溶液pH值明显降低. 展开更多

关键词 曲线研究 腐蚀机理 极化 钛合金tc4 红外光谱分析 控制步骤 中性水溶液 自腐蚀电位 溶液PH值 曲线分析 乙醇溶液 NaCl 阴极析氢 氧化反应 氧化过程 一步氧化 应力腐蚀 合金电极 电解过程 金表面 氧化物 钝化膜 电解液 500

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钛合金TC4表面纳米化及其热稳定性 被引量：16

8

作者 郭周强 葛利玲 +1 位作者 袁航 秦超 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期114-118,共5页

利用超音速微粒轰击技术(supersonic fine particles bombarding,SFPB)对钛合金TC4进行了表面纳米化处理,并对SFPB处理后的试样进行不同温度2 h退火处理。借助X射线衍射、显微硬度计、透射电子显微镜和差热分析对纳米化及热处理后的试... 利用超音速微粒轰击技术(supersonic fine particles bombarding,SFPB)对钛合金TC4进行了表面纳米化处理,并对SFPB处理后的试样进行不同温度2 h退火处理。借助X射线衍射、显微硬度计、透射电子显微镜和差热分析对纳米化及热处理后的试样进行了组织和性能表征,研究钛合金表面纳米化机理及其热稳定性。结果表明:经过SFPB处理后的试样在表层形成了纳米结构层,随着处理时间的延长,变形层厚度不断增加,晶粒尺寸逐步细化,当SFPB处理30 min后晶粒尺寸趋于稳定,在表层形成了晶粒尺寸约为15 nm具有随机取向的纳米等轴晶。纳米化后的试样在750℃退火时,纳米晶未发生明显粗化,因而具有很好的热稳定性。 展开更多

关键词 钛合金tc4 表面纳米化 热稳定性

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钛合金Ti-6Al-4V的电火花线切割参数试验研究 被引量：12

9

作者 邓鹏 董长双 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第1期69-71,75,共4页

为了研究钛合金电火花线切割加工中影响加工速度与加工材料表面粗糙度的电参数因素,以快走丝电火花线切割机床的电参数为控变因子研究各个电参数对钛合金加工后的表面质量和加工速度的影响规律。通过单因素试验,正交试验的极差分析,研... 为了研究钛合金电火花线切割加工中影响加工速度与加工材料表面粗糙度的电参数因素,以快走丝电火花线切割机床的电参数为控变因子研究各个电参数对钛合金加工后的表面质量和加工速度的影响规律。通过单因素试验,正交试验的极差分析,研究电火花线切割各电参数对其性能指标的影响,试验结果表明:材料去除率与表面粗糙度是一对相互矛盾指标,各电参数对于这两项指标都有不同程度的影响。该研究旨在为优化钛合金的加工工艺提供参考。 展开更多

关键词 电火花线切割 钛合金tc4 材料去除率 表面粗糙度 电参数

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钛合金超塑成形/扩散连接的数值模拟及工艺研究 被引量：9

10

作者 黄钢华 张益华 +1 位作者 门向南 窦小丽 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期16-19,35,共5页

利用有限元软件Marc对钛合金TC4板的超塑成形/扩散连接(SPF/DB)进行数值模拟。通过模拟获得优化的压力-时间(p-t)曲线,为后续的超塑成形/扩散连接试验提供参考基础。经过试验得到钛合金TC4板超塑成形/扩散连接的最佳工艺参数为:超塑成形... 利用有限元软件Marc对钛合金TC4板的超塑成形/扩散连接(SPF/DB)进行数值模拟。通过模拟获得优化的压力-时间(p-t)曲线,为后续的超塑成形/扩散连接试验提供参考基础。经过试验得到钛合金TC4板超塑成形/扩散连接的最佳工艺参数为:超塑成形,θ=900℃、p=2.5 MPat、=790 s;扩散连接,θ=900℃、p=3.0 MPat、=80min。 展开更多

关键词 钛合金tc4 超塑成形/扩散连接(SPF/DB) 数值模拟 工艺研究

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电子束冷床熔炼参数对熔池表面温度的影响 被引量：10

11

作者 韩明臣 周义刚 +4 位作者 赵铁夫 张英明 周廉 Reiter G. Flinspach J. 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期55-59,共5页

使用M9100图像高温仪精确测定了TC4合金电子束冷床熔炼时坩埚和冷床熔池表面的温度。结果表明,结果表明,熔炼工艺参数如熔化速度、熔炼功率、电子束扫描方式和扫描频率都会对熔池表面温度产生剧烈影响。

关键词 电子束冷床熔炼 钛合金tc4 熔池表面温度 熔炼参数

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基于SPH方法单颗粒磨削TC4动态过程模拟研究 被引量：10

12

作者 王艳 王帅 +1 位作者 刘建国 熊巍 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2865-2872,共8页

考虑到FEM(Finite Element Method)进行切削仿真时会因网格畸变而影响计算精度,因此采用新型光滑流体粒子动力学(SPH,Smoothed Particle Hydrodynamics)无网格法对单颗CBN(Cubic Boron Nitride)磨粒磨削钛合金TC4的过程进行三维数值仿... 考虑到FEM(Finite Element Method)进行切削仿真时会因网格畸变而影响计算精度,因此采用新型光滑流体粒子动力学(SPH,Smoothed Particle Hydrodynamics)无网格法对单颗CBN(Cubic Boron Nitride)磨粒磨削钛合金TC4的过程进行三维数值仿真。通过建立与真实磨粒相似、刃部有一定圆弧半径的磨粒FEM模型及钛合金工件的SPH模型,研究了磨粒切削深度对磨削力及磨屑形成过程的影响。分析结果表明:磨削力随着磨粒切削深度的增大而增大,磨削力比则随着切削深度的增大而减小;当磨粒速度一定时,TC4工件的磨屑形成情况与切削深度存在重要关系。仿真结果与理论分析吻合较好,验证了SPH方法模拟单颗粒磨削钛合金材料的可行性。 展开更多

关键词 钛合金tc4 单颗磨粒 SPH法 数值仿真

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阻燃钛合金Ti40铣削加工性研究 被引量：9

13

作者 刘玉庆 徐九华 +1 位作者 丁文锋 吕东升 《航空制造技术》 北大核心 2013年第14期48-52,共5页

本文以钛合金Ti40作为工件材料，主要以刀具耐用度作为材料切削加工性的衡量指标，在切削油冷却条件下，采用硬质合金刀具以及顺铣试验方法，分析了该材料的铣削加工性能，研究了刀具失效形式和磨损机理，并与钛合金TC4进行了切削加工... 本文以钛合金Ti40作为工件材料，主要以刀具耐用度作为材料切削加工性的衡量指标，在切削油冷却条件下，采用硬质合金刀具以及顺铣试验方法，分析了该材料的铣削加工性能，研究了刀具失效形式和磨损机理，并与钛合金TC4进行了切削加工性的对比。 展开更多

关键词 切削加工性 阻燃钛合金 铣削 刀具耐用度 工件材料 硬质合金刀具 钛合金tc4 冷却条件

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钛合金TC4放电加工电极损耗研究 被引量：9

14

作者 陈文安 刘志东 +1 位作者 王祥志 王怀志 《机械制造与自动化》 2012年第4期163-166,共4页

针对钛合金TC4在火花油中放电加工电极损耗大的问题,以蒸馏水和火花油为工作介质,进行了钛合金TC4的放电加工试验,分析比较了两者的电极绝对损耗量和相对损耗率的差异,并从加工波形和加工后电极的表面微观形貌及主要成分等几个方面研究... 针对钛合金TC4在火花油中放电加工电极损耗大的问题,以蒸馏水和火花油为工作介质,进行了钛合金TC4的放电加工试验,分析比较了两者的电极绝对损耗量和相对损耗率的差异,并从加工波形和加工后电极的表面微观形貌及主要成分等几个方面研究了电极损耗机制。结果表明:蒸馏水的绝缘性较差,而流动性和冷却性好,消电离较充分,改善了极间状态,加工稳定,使加工效率大大提高;另外加工过程中产生的少量氧化钛和从工件飞溅的蚀除产物附着在电极表面,形成覆盖层,有效抑制了电极损耗。其电极绝对损耗与火花油加工时相差不大但相对损耗却大大降低。 展开更多

关键词 钛合金tc4 电火花 电极损耗 机理

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电解加工中电解液对钛合金TC4型面加工质量的影响研究 被引量：9

15

作者 孙宇博 丘珍珍 《电加工与模具》 2015年第5期31-34,共4页

研究了电解加工中不同组分电解液对钛合金TC4工件表面成形质量的影响。通过试验对比分析得出:在质量分数15%Na Br+10%Na Cl电解液中,电解加工TC4试样可获得较好的表面质量,加工表面光滑且有金属光泽,表面粗糙度为Ra1.421μm;同时,不同... 研究了电解加工中不同组分电解液对钛合金TC4工件表面成形质量的影响。通过试验对比分析得出:在质量分数15%Na Br+10%Na Cl电解液中,电解加工TC4试样可获得较好的表面质量,加工表面光滑且有金属光泽,表面粗糙度为Ra1.421μm;同时,不同组分电解液对加工工件亚表面层的影响均不大。研究结果为民航发动机钛合金制的零部件维修提供了技术储备。 展开更多

关键词 电解加工 钛合金tc4 电解液

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钛合金TC4材料热处理工艺对圆筒在内爆炸载荷下膨胀半径的影响 被引量：9

16

作者 范亚夫 段祝平 +1 位作者 马岳 陈捷 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期337-346,共10页

对采用两种不同热处理工艺的钛合金TC4材料进行了Hopkinson拉伸实验、圆筒爆炸实验和数值仿真,从而确定了两种不同热处理工艺的优劣并通过微观分析揭示了钛合金TC4材料微观组织结构对内爆炸载荷下圆筒膨胀半径的影响。实验和数值分析表... 对采用两种不同热处理工艺的钛合金TC4材料进行了Hopkinson拉伸实验、圆筒爆炸实验和数值仿真,从而确定了两种不同热处理工艺的优劣并通过微观分析揭示了钛合金TC4材料微观组织结构对内爆炸载荷下圆筒膨胀半径的影响。实验和数值分析表明:采用双重退火热处理工艺的钛合金TC4材料具有良好的动态力学性能。在相同的加载条件下,经此工艺处理的TC4圆筒在爆轰产物未泄漏之前有着充分的膨胀半径,而且也不容易形成绝热剪切破坏。同时,给出的依据高速摄影照片确定筒壳断裂点的方法是切实可行的,获得的断裂时间与数值分析结果吻合。 展开更多

关键词 固体力学 热处理 Hopkinson拉伸实验 钛合金tc4 膨胀半径 圆筒爆炸实验 数值仿真 微观 分析

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钛合金TC4的钻削力试验研究 被引量：9

17

作者 韩荣第 吴健 《工具技术》 2009年第1期25-27,共3页

钛合金TC4属于较难加工材料,其小孔钻削尤为困难。为得到钻头直径、钻削参数(进给量、切削速度)和刀具材料对钻削力的影响规律,采用标准高速钢钻头对TC4与45钢进行了钻削对比试验,并用多元线性回归分析模型分别建立了扭矩和轴向力的经... 钛合金TC4属于较难加工材料,其小孔钻削尤为困难。为得到钻头直径、钻削参数(进给量、切削速度)和刀具材料对钻削力的影响规律,采用标准高速钢钻头对TC4与45钢进行了钻削对比试验,并用多元线性回归分析模型分别建立了扭矩和轴向力的经验公式。结果表明,TC4的钻削力比45钢大,钻削参数对钻削力的影响规律与45钢基本相同,即钻头直径对扭矩和轴向力影响最大,进给量次之,切削速度的影响最小。 展开更多

关键词 钻削 钛合金tc4 扭矩 轴向力

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超声热成像对含曲率TC4结构表面裂纹的检测仿真 被引量：8

18

作者 贾庸 张瑞民 +2 位作者 张炜 刘继方 杨正伟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期302-308,共7页

目的针对含曲率TC4结构的表面裂纹,在分析超声红外热成像检测原理的基础上,进行有限元仿真模拟,研究激励条件对检测效果的影响规律,得到最佳激励参数。方法首先,设置不同激励幅值、激励频率、激励时间及激励位置等多组方案进行仿真计算... 目的针对含曲率TC4结构的表面裂纹,在分析超声红外热成像检测原理的基础上,进行有限元仿真模拟,研究激励条件对检测效果的影响规律,得到最佳激励参数。方法首先,设置不同激励幅值、激励频率、激励时间及激励位置等多组方案进行仿真计算。然后基于仿真优化出的最佳激励方案,对含表面裂纹的某航空发动机叶片进行检测,证明仿真结果的准确性。结果在超声激励过程中,裂纹缺陷区域与非缺陷区域的温差逐渐上升,并在激励结束时达到最大表面温差。随着激励幅值的增加,最大表面温差逐渐上升,上升速率逐渐减小;随着激励频率的增加,最大表面温差逐渐上升,上升速率逐渐增大;随着激励时间的增加,最大表面温差逐渐上升,80 ms后逐渐趋于定值。在裂纹扩展方向上,超声激励施加在构件中央时,检测效果最佳;在垂直于裂纹扩展方向上,超声激励施加在裂纹正下方时,检测效果较差,激励源向两侧移动10~20 mm时,检测效果最佳。通过对含表面裂纹的某航空发动机叶片进行检测试验,可以清晰地看到裂纹信息,检测效果较好,表明仿真结果可靠。结论研究成果有效地揭示了激励幅值、激励频率、激励时间及激励位置对检测效果的影响规律,为超声红外热成像技术检测含曲率结构表面裂纹的优化奠定了理论基础。 展开更多

关键词 钛合金tc4 含曲率结构 表面裂纹 超声红外热成像 检测仿真 叶片

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液氮低温切削钛合金实验研究 被引量：8

19

作者 孟春 李淑娟 《机械工程师》 2012年第3期30-32,共3页

针对钛合金难加工特点,将液氮作为冷却介质直接喷向切削区进行钛合金TC4低温车削加工,测量其切削力、表面粗糙度和刀具磨损,并与干切削在相同实验条件下对比,分析低温切削对钛合金的影响。实验结果表明:低温切削钛合金,主切削力有所增大... 针对钛合金难加工特点,将液氮作为冷却介质直接喷向切削区进行钛合金TC4低温车削加工,测量其切削力、表面粗糙度和刀具磨损,并与干切削在相同实验条件下对比,分析低温切削对钛合金的影响。实验结果表明:低温切削钛合金,主切削力有所增大,但进给方向力减小,刀具磨损状况与表面质量得到改善,断屑相对容易。 展开更多

关键词 钛合金tc4 液氮 低温切削 切削力

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不同非电参数对短电弧铣削钛合金TC4加工性能影响研究 被引量：7

20

作者 张立 胡国玉 +1 位作者 周建平 张晟晟 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第11期89-95,共7页

为了解决短电弧铣削加工(SEAM)极间熔融物易堆积而造成"二次放电"甚至短路现象,提高加工效率和表面质量,针对影响熔融物有效排除的非电参数冲液压力、工具电极转速和进给速度对钛合金TC4短电弧铣削加工的材料去除率(MRR)、工... 为了解决短电弧铣削加工(SEAM)极间熔融物易堆积而造成"二次放电"甚至短路现象,提高加工效率和表面质量,针对影响熔融物有效排除的非电参数冲液压力、工具电极转速和进给速度对钛合金TC4短电弧铣削加工的材料去除率(MRR)、工具电极损耗率(TWR)、表面微观形貌的影响规律进行研究。实验结果表明:冲液压力、工具电极转速和进给速度对材料去除率和工具电极损耗率都有显著影响,其中进给速度对工具电极损耗的影响出现了-4%和-71%的负增长现象,极间发生了电化学反应,产生的氧化膜对电极损耗有一定的补偿;通过适当提高冲液压力、工具电极转速和进给速度,可有效避免短路现象和减少工件表面微裂纹及冲蚀孔洞数量,有利于提高工件表面完整性。 展开更多

关键词 短电弧铣削加工 钛合金tc4 非电参数 加工性能

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