【摘 要】
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钛合金Ti-6Al-4V作为现代工业的重要材料,具有比强度高、耐蚀性好等特点,广泛应用于军事、船舶、化学工业等领域。但是钛合金由于其韧性低、导热性差以及易与大多数切削刀具材料产生化学反应,被归类为难切削材料。增材制造具有加工周期短,可加工复杂零件、材料利用率高等优点,成为解决复杂钛合金结构件制造问题的新技术手段。但是由于球化效应、阶梯效应和粉末粘结的存在,导致增材制造件表面粗糙度较大,在一定程度上
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钛合金Ti-6Al-4V作为现代工业的重要材料,具有比强度高、耐蚀性好等特点,广泛应用于军事、船舶、化学工业等领域。但是钛合金由于其韧性低、导热性差以及易与大多数切削刀具材料产生化学反应,被归类为难切削材料。增材制造具有加工周期短,可加工复杂零件、材料利用率高等优点,成为解决复杂钛合金结构件制造问题的新技术手段。但是由于球化效应、阶梯效应和粉末粘结的存在,导致增材制造件表面粗糙度较大,在一定程度上限制了增材制造TC4的使用及推广。针对TC4的材料特性,本文使用电火花加工和电解加工两种方法对三种不同构建角度的3D打印钛合金板进行光整加工。首先使用电火花对试件进行加工,研究脉冲电流、脉冲宽度对试件表面质量的影响规律,结合微观形貌分析了加工参数影响的原因。在脉冲电流5 A、脉冲宽度100 μs、脉冲间隔200 μs、正极性加工条件下,表面粗糙度降低至3.5 μm左右。选用氨基磺酸-甲酰胺溶液,通过电解加工对电火花加工产生的再铸层进行去除,电解加工24 min后,再铸层去除完全,表面粗糙度降至1.6 μm以下。然后改用电解加工单独对试件进行抛光,避免电火花再铸层溶解速率慢、加工效率低的问题。研究了加工间隙、电流密度和加工时间对表面质量的影响规律,并对抛光前后试件的性能进行测试。在加工间隙14 mm、电流密度1 A/cm2条件下,电解加工25 min后,表面粗糙度改善效果更好,粗糙度降低至0.7 μm以下。
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