机械工程学报

作者：吴明阳, 张亚利, 程耀楠, 张剑宇, 褚维旭

单位：哈尔滨理工大学机械动力工程学院 哈尔滨 150080

关键词：高压冷却,残余应力,变质层,晶粒细化,微观组织；

基金：国家自然科学基金（51475128）和黑龙江省自然科学基金（E2016043）资助项目。

镍基高温合金是一种典型的难加工材料，在高温下具有优良的机械性能，广泛应用于航空航天、能源等领域。切削过程中，在切削力和切削热的共同作用下，工件材料发生严重的塑性变形，导致已加工表面残余应力和变质层分布不均匀，从而降低工件的疲劳强度，高压冷却润滑辅助加工技术可有效改善此问题。因此，研究高压冷却下GH4169切削表面残余应力和变质层具有重要的理论意义和实用价值。首先，对不同冷却压力下的温度、应力和残余应力进行仿真分析，采用X射线衍射法对不同冷却压力下的切削表面残余应力进行测量，分析冷却压力对切削表面残余应力的影响规律，并与仿真结果进行比较；其次，在残余应力结果分析的基础上，利用EDS和XRD观测GH4169已加工表面变质层与基体的微观组织结构并进行对比分析；最后，分析切削速度、进给量和冷却压力对已加工表面变质层厚度的影响。结果表明：已加工表面变质层的XRD衍射峰比基体的XRD衍射峰宽而低，说明GH4169已加工表面变质层出现了晶粒细化现象；在给定的参数范围内，随着切削速度、进给量的增大，变质层厚度也随之增加，但随着冷却压力的增大，减弱了由热-力耦合和塑性变形综合作用下而引起残余应力分布不均匀的情况，进而使变质层厚度呈减小趋势。

来源：2022年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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