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核主泵被喻为核电站的“心脏”,某些关键部件具有高硬度、高耐磨性等要求。基于上述要求,利用HVOF技术制备的WC-12Ni涂层材料以其优越的机械物理性能被逐渐应用于核主泵某关键部件。目前,国内外针对WC-12Ni涂层的加工研究成果相对较少。因此,研究WC-12Ni涂层磨削加工对于早日实现核主泵制造国产化和WC-12Ni涂层后续工程应用具有十分重要的理论意义和实用价值。本文利用精密卧式平面磨床对WC-12Ni涂层开展实验研究,探究加工工艺参数、砂轮特征参数等因素对磨削力、磨削力分力比、比磨削能、表面粗糙度和表面残余应力影响,并进一步结合表面形貌和亚表面损伤观测情况,分析WC-12Ni涂层材料去除机理,完成的主要工作如下:(1)磨削深度和工作台进给速度不断增大和磨粒尺寸不断减小,导致法向磨削力和切向磨削力均表现为不断增大;磨削深度的不断增大,导致磨削力分力比不断增大而比磨削能不断减小;但工作台进给速度的不断增大,磨削力分力比和比磨削能却均表现为逐渐减小;采用当量磨削厚度为新变量,建立了WC-12Ni涂层单颗金刚石磨粒法向磨削力模型。(2)WC-12Ni涂层表面应力主要表现为残余压应力;随着磨削深度、工作台进给速度不断增大和磨粒尺寸不断减小,平行和垂直磨削方向的残余压应力逐渐增大,但增大趋势逐渐变缓,且垂直磨削方向的残余压应力始终稍大一些;建立WC-12Ni涂层两个方向的表面残余应力数学模型,并与测量值对比,发现其计算值与实测值的平均误差小于5%,拥有较高的可信度和良好的实用性。(3)随着磨削深度和工作台进给速度不断增大,工件表面粗糙度呈现先微幅增大、后减小再小幅度增大的趋势,但前者对表面粗糙度影响不大,最佳的工作台进给速度为8m/min;对WC-12Ni涂层表面形貌和亚表面损伤观测情况发现,其表面形貌特征主要表现为磨削沟痕,其宽度和深度跟随磨削深度和工作台进给速度的增大而不断增大;根据实测的单颗金刚石磨粒法向磨削力与理论计算产生横向或中位径向裂纹临界载荷的对比,并结合不同磨削深度和工作台进给速度情况下表面形貌以及亚表面损伤观测表明,并没有产生横向或者中位径向裂纹,塑性变形去除方式是WC-12Ni涂层材料去除机理的主要表现方式,并伴有少量材料粉末化破碎。