激光织构化工艺下的Ti-6%Al-4%V合金磨削性能研究

本文以合金材料Ti-6%Al-4%V(质量分数)为研究对象,开展了合金磨削性能研究。在Ti-6%Al-4%V表面设计并采用激光加工了5种不同的沟槽织构图案,采用立方氮化硼(CBN)砂轮进行磨削试验,对比了各种图案的表面磨削性能。分析结果表明:磨削力与磨削深度、工件速度均呈正向相关,当磨削深度、工件速度增大时,磨削力也随之增大。不同的沟槽织构显著影响着合金的磨削力、磨削力比、磨削磨损等参数,对表面粗糙度的影响非常小。交叉螺旋沟槽(沟槽深度24μm,沟槽宽度110μm,沟槽水平夹角30°,沟槽间距310μm)具有最小的磨削力,且无织构表面磨削力均高于5种类型的织构化表面。减小单个磨粒切割厚度的变形量,会使得切割痕迹在工件表面的深度变得更小,且面织构可以有效地改善CBN砂轮的磨损情况,织构沟槽作为工件表面形态时,由于单个磨粒切割厚度的最大变形减小,会使得切割痕迹在工件表面的深度变得更小,改善了Ti-6%Al-4%V合金表面质量。