TC11钛合金整体叶轮铣削加工表面完整性研究

作者：吴泽刚; 侯永峰; 苗清; 李靖; 张定华; 罗明^*

来源：中国机械工程, 2023, 34(23): 2862-2872.

• 整体叶轮
• 工艺参数
• 表面完整性
• 铣削

考虑叶轮真实加工参数，探究了切削速度、每齿进给量、行距、切深、冷却液对整体叶轮叶片的表面完整性(包括表面粗糙度、表面形貌、表面显微硬度、金相组织、残余应力)的影响。结果表明：行距和每齿进给量对叶片表面粗糙度影响最大，行距和每齿进给量越小，叶片表面粗糙度越小，当行距从0.3 mm减小至0.16 mm时，平均粗糙度Ra从0.64μm减小至0.48μm,当每齿进给量从0.1 mm减小至0.06 mm时，平均粗糙度从0.62μm减小至0.4μm;行距和每齿进给量对表面形貌影响最为明显，随着行距和每齿进给量的增大，叶片表面的残留高度增大；切削参数选取相对合理，叶片表面没有产生划痕、划伤和毛刺等缺陷；在合理的参数条件下，叶片表面的力热水平较低，使得叶片表面的显微硬度变化不明显，各切削参数下表面平均硬度在335HV左右浮动，同时也没有产生区别于基体的变质层；叶片表层残余应力均表现为压应力，行距、切深对残余应力的影响较小；随切削速度和每齿进给的增大，表层压应力先增大后减小，沿深度方向表现出先微弱减小再增大到峰值最后到达基体的趋势，平行和垂直进给方向上最大残余应力分别可达275 MPa和400 MPa;水基冷却液在加工表层达到远大于油基冷却液的残余压应力，但残余应力在深度方向下降明显。

• 单位
  北京星航机电装备有限公司; 西北工业大学; 工业和信息化部