钛合金和不锈钢材料的强电弧加工特性研究

摘要

传统的加工方法加工难加工材料存在切削力大、刀具易磨损和加工效率低等问题，而强电弧加工是一种新型的电加工方法,具有无切削力作用，切屑颗粒小，排屑方便,加工效率高等特点，尤其对高强度高硬度的难加工材料具有独特的加工效果。本文主要针对钛合金TC4和不锈钢17-4PH这两种材料的强电弧加工特性进行一定的实验研究，研究分析强电弧加工特性对材料性能的影响规律。
　　本文主要对强电弧加工技术的加工原理和机理进行了一定的理论分析，着重分析强电弧加工技术特点、放电理论、放电过程、形成与熄灭和影响电极损耗的因素。通过强电弧加工实验，分析了加工参数对钛合金TC4和不锈钢17-4PH的影响规律，主要从表面质量、去除量和去除率几个方面来研究，研究指出当放电间隙越小、电源电压越大、工件转速越大时，加工效率越高，但加工表面质量差。将放电间隙、工件转速和电源电压作为主要变量因素进行正交试验，确定出最优的电加工参数组合。最后，对这两种材料进行金相组织和硬化层的检测与分析，确定出其热影响层的变化和材料机械性能的影响规律，得出经过强电弧加工后的这两种材料热影响层较小对后续加工不会产生较大影响。
　　通过实验分析与研究，得出强电弧加工具有良好的加工效果，对其应用提供了理论分析基础，在难加工材料加工领域会有更大的发展。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题研究的目的和意义

1.3 国内外发展及研究现状

1.4 课题主要内容及创新点

第二章 强电弧加工技术原理及机理分析

2.1 强电弧加工技术原理及特点

2.2 强电弧加工技术机理分析

2.3 强电弧加工电极损耗

2.5 本章小结

第三章 钛合金和不锈钢强电弧加工实验与分析

3.1 难加工材料的机械性能

3.2 钛合金TC4材料的特性

3.3 不锈钢17-4PH材料的特性

3.4 钛合金和不锈钢的强电弧加工实验与分析

3.5 本章小结

第四章 影响钛合金和不锈钢表面质量的正交试验与分析

4.1 表面粗糙度对于工件使用性能影响

4.2 正交试验设计分析及方法介绍

4.3 强电弧加工TC4正交试验及结果分析

4.4 强电弧加工17-4PH正交试验及结果分析

4.5 本章小结

第五章 强电弧加工后金属材料表面性能检测与分析

5.1 检测方案

5.2 钛合金TC4表面层性能变化分析

5.3 不锈钢17-4PH表面层性能变化分析

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文