TB6钛合金抛光表面完整性试验

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1、TB6钛合金抛光表面完整性试验宰崔伟1。李勋1，苏贵鸿2，胡超鹏2(1．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191；2．中航_T-,2k昌河飞机工业(集团)有限责任公司，景德镇333000)【摘要】针对目前TB6钛合金类零件主要依靠手工抛光的技术问题，提出了羊毛毡轮数控抛光工艺，研究了抛光参数对表面粗糙度、表面硬度、表面残余应力的影响，进行了羊毛毡轮抛光参数优化，优选出了一组抛光参数：线速度v,=19．63m／s，进给速度vf；300mm／min，预压量ao=O．5mm，加工行宽w=0．5mm。在此抛光参数下，羊毛毡轮抛光能够有

2、效去除铣削刀纹，抛光后表面粗糙度尺。=0．15Irtm，并且抛光后表面残余应力为压应力。试验结果表明，该抛光方法能够有效地改善零件的表面完整性。关键词：TB6钛合金；表面完整性；抛光；表面粗糙度；表面残余应力ExperimentonSurfaceIntegrityofPolishingforTitaniumTB6CUIWeil，LIXunl，SUGuihon92，HUChaopen92(1．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeihangUniversity,Beijing100191，C

3、hina；2．AVICChangheAircraftIndustry(Group)CorporationLTD．，Jingdezhen333000，China)IABSTRACT】AccordingtothequestionthatTB6titaniumalloypartsdependingonmanualpolishing，apolishingmeth—odutilizingthewoolwheelispresented．Thispaperstudiestheinfluenceofpolishingparametersonsurfacer

4、oughness，surfacehardness，andsurfaceresidualstress．Polishingparametersareoptimized，andthispaperhasoptimizedoutasetofpolishingparameters：linearvelocityvs=19．63m／s，feedspeedvf=300rrurdmin，precompressiondepthap=0．5mm，processinglinewidthw=0．5mm，bywhichwoolwheelpolishingcaneffec

5、tivelyremovethemillingpaaern，enablethesurfacerough—nessR。=0．159m，andensurethattheresidualstressofthepolishedsurfaceisresidualcompressivestress．Keywords：TitaniumTB6；Surfaceintegrity；Polishing；Surfaceroughness；SurfaceresidualstressDoI：10．16080／j．issnl671—833x．2017．04．073TB6钛

6、合金是一种近B型钛合金，此类合金强度及热强度高，具有优良的机械性能，受到了广泛关注，已应用于制造承力结构零部件领域[1】，尤其是在制造直升机旋翼系统和起落架等结构时，使用TB6合金代替同等强度的20CrMnSiA和TC4，能有分别减轻机构零件重量的40％和20％t2。】。另一方面，疲劳断裂破坏对于承力动部件来说是主要的失效形式。疲劳裂纹源绝大多数情况下发生在零件表面，因此，金属材料零件的疲劳寿命首先取决于表面完整性[4-5]o与结构钢、不锈钢和高温合金相比，钛合金对表面损伤和表面缺陷更加敏感，更容易诱发疲劳裂纹的产生，造成疲劳破坏[6-71

7、0抛光是改善零件表面完整性的加工方式，TB6钛合金导热系数低，化学活性高【8】，它的表面磨削抛光存在困s基金项目：中国航空工业集团公司2013年预算增量项目。难，目前大多数依赖于手工作业唧，抛光时无法施加冷却液，容易出现过热，产生烧伤熔滴(如图1所示)㈣。TB6钛合金对熔滴烧伤十分敏感，容易诱发裂纹萌生“”。同时，手工抛光使关重零件表面质量的一致性差，不利于零件整体疲劳寿命的提高。◆(aj抛光熔滴(J)j疲劳破期：源图1手工抛光形成表面熔滴现象及疲劳破坏源Fig．1Surfacedropletandfatiguefailuresourceb

8、ymanualpolishing2017年第4期·航空制造技术73研究论文因此，研究数控抛光工艺以及其对TB6钛合金表面完整性的影响对提高TB6钛合金零件的疲劳寿命意义重大。针对