丁兰英
,
傅玉灿
,
陈燕
,
苏宏华
,
向孙祖
,
徐九华
,
徐鸿钧
人工晶体学报
在Ag-Cu-Ti合金中加入一定量的TiC颗粒制成复合钎料,进行细粒度金刚石磨粒与45钢基体的真空钎焊实验.运用三维视频显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析TiC颗粒、Ag-Cu-Ti合金和金刚石磨粒之间的结合界面.结果表明:TiC颗粒能有效降低试验工艺下Ag-Cu-Ti合金在基体表面的流动性和结晶时产生的隆起,复合钎料在基体表面分布更趋平整,有利于细粒度金刚石钎焊等高性的控制；适量TiC颗粒在结合剂层中的均匀分布,能显著细化结合剂层的显微组织；复合钎料中添加TiC颗粒在实现细粒度金刚石磨粒与钢基体钎焊连接的同时,有效抑制了钎料合金对细粒度金刚石磨粒过度浸润所造成切削刃的包裹,保证了细粒度金刚石磨粒良好的出露.
关键词:
TiC颗粒
,
细粒度金刚石磨粒
,
Ag-Cu-Ti合金
,
界面
丁文锋
,
徐九华
,
沈敏
,
傅玉灿
,
肖冰
,
苏宏华
稀有金属材料与工程
通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Ag-Cu-Ti钎料中的活性元素Ti在钎料与立方氮化硼(CBN)磨粒高温钎焊结合界面的扩散现象,并运用动力学分析对界面反应层的生长过程及反应激活能进行了探讨.结果表明:钎焊过程中,钎料中的活性元素Ti明显向磨粒侧扩散偏聚并发生化学反应,实现了磨粒与基体材料的牢固结合;钎焊CBN磨粒表面生成的TiB2和TiN化合物形貌接近平衡状态下生长的理想形貌;界面反应层在钎焊温度1153 K～1193 K,保温时间5 min～20 min之间依据抛物线生长法则所得扩散激活能值表明其生长过程主要受新生TiN影响.
关键词:
活性元素
,
钎焊
,
立方氮化硼
,
界面反应层
葛英飞
,
徐九华
,
杨辉
,
罗松保
,
傅玉灿
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.06.004
用聚晶金刚石刀具(PCD)研究了增强颗粒的含量、尺寸等对SiC颗粒增强铝基复合材料超精密车削表面的影响.结果表明:SiC增强颗粒的去除方式主要有拔出、破碎和切断等,SiC颗粒的含量和平均尺寸越大,其拔出和破碎现象就越多,复合材料获得的加工表面粗糙度值也越大;当SiC颗粒主要以切断方式被去除时,可望获得含有较少坑洞和裂纹等加工缺陷的超精密切削表面.
关键词:
SiCp/Al复合材料
,
超精密车削
,
表面粗糙度
葛英飞
,
徐九华
,
杨辉
,
傅玉灿
,
罗松保
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.10.003
选择天然单晶金刚石和聚晶金刚石刀具,研究了增强颗粒质量分数(0～20%)、进给量(1～10 μm/r)、刀尖圆弧半径(0.4～1.6 mm)和刀具材料等因素对SiCp/Al复合材料超精密车削表面质量的影响.结果表明:在试验条件下,加工表面粗糙度Ra随SiC含量的增加而显著增大,且加工表面的微坑洞、微裂纹和划痕等缺陷也显著增多;增大进给量,刀具-工件相对振动幅度增大,且加工表面的增强颗粒拔出、破碎现象增多;刀尖圆弧半径减小,表面粗糙度轮廓波动幅值增大,频谱图中进给分量对应的峰值更为显著;虽然单晶金刚石和聚晶金刚石刀具可获得相同或相近的Ra,但后者获得的表面含有更多的加工缺陷.
关键词:
颗粒增强铝基复合材料
,
超精密车削
,
表面粗糙度
,
频谱分析
张帅
,
徐九华
,
葛英飞
,
傅玉灿
,
边卫亮
机械工程材料
使用聚晶金刚石（PCD）刀具用正交试验设计法，对不同体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行了高速铣削试验，建立了刀具耐用度和表面粗糙度经验公式，以最低单件成本、最低表面粗糙度、最高刀具耐用度为目标函数，运用遗传算法对高速铣削工艺参数进行了多目标优化。结果表明：增强颗粒体积分数φ是影响刀具耐用度的最显著因素，切削速度v次之，而每齿进给量fz和径向切削深度aw的影响不显著；诸因素对表面粗糙度影响的显著性从高到底依次为fz、φ、v、aw，优化的工艺参数为切削速度v=760m·min^-1，每齿进给量fz=0．08mm，径向切削深度aw=3mm，增强颗粒体积分数φ=17％。
关键词:
PCD刀具
,
复合材料
,
高速铣削
,
多目标优化
葛英飞
,
徐九华
,
傅玉灿
,
张帅
,
边卫亮
机械工程材料
使用聚晶金刚石（PCD）刀具,对碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/Al）进行高速铣削加工,研究了加工表面质量及切屑的形成机制。结果表明：刀具进给波纹、工件材料塑性侧流、刀具-工件相对振动和增强颗粒去除过程留下的孔洞、微裂纹、基体撕裂等是SiCp/Al复合材料高速铣削加工表面的主要形成机制;增大切削速度、使用冷却液、降低增强颗粒体积分数、减小增强颗粒尺寸均有助于提高加工表面质量;切屑形态为不均匀锯齿状,增强颗粒体积分数、热处理状态等对切屑形成有显著影响,绝热剪切、孔洞/微裂纹动态形成和扩展是切屑的主要形成机制。
关键词:
SiCp/Al复合材料
,
高速铣削
,
PCD刀具
,
切屑形成
,
加工表面
郭兆翠
,
陈燕
,
苏宏华
,
傅玉灿
机械工程材料
用铜锡钛合金钎料对金刚石和45钢进行真空钎焊，分析了钎料和金刚石结合界面的微观结构。结果表明：该钎料对金刚石有良好的润湿性，在金刚石表面生成了不连续、无规则形状的TiC层，TiC层上又生成了树枝状的锡钛化合物，该化合物在界面起到了过渡和桥梁的作用；金刚石与45钢实现了良好的冶金结合。
关键词:
真空钎焊
,
铜锡钛合金
,
金刚石
,
微观结构
韩胜超
,
陈燕
,
徐九华
,
傅玉灿
,
周井文
复合材料学报
由于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层间结合强度较低,进行切削加工时在切削力的作用下容易出现分层和毛刺等质量缺陷.因此,通过对切削力的预测与控制可以有效提高加工质量.采用瞬时刚性力模型对多齿铣刀侧铣多层CFRP材料的加工过程进行铣削力建模与仿真,分析了多齿铣刀特有的几何结构对切削力的影响.试验中保持切削速度恒定,以不同进给速度分别对45°、0°、-45°和90°这4种典型纤维方向的单向CFRP进行侧铣加工,通过测得的切削力数据计算各自的铣削力系数.根据力学矢量叠加原理得到了多向CFRP铣削力系数的简化计算表达式,最后将计算结果代入铣削力模型得到了各时刻的铣削力仿真值.在同样的试验条件下对该多向CFRP进行侧铣加工验证试验,试验结果表明:该模型能较好地预测铣削力,最大相对误差小于9％,平均相对误差小于5％,可为铣削参数优化和刀具结构优化提供理论基础.
关键词:
CFRP
,
多齿铣刀
,
瞬时刚性力模型
,
铣削力仿真
,
纤维方向
