喷射液束电解论文-袁立新

喷射液束电解论文-袁立新

导读:本文包含了喷射液束电解论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光加工,喷射液束电解,激光衰减,再铸层

喷射液束电解论文文献综述

袁立新[1](2013)在《喷射液束电解—激光复合加工系统及加工工艺研究》一文中研究指出喷射液束电解—激光复合加工是将电解加工与激光加工进行复合的新型加工方法,其加工原理是在激光加工快速去除材料的同时,利用喷射电解液束的电解作用在线去除再铸层,提高加工小孔的表面质量。为了将该技术使用于工程应用,研究和掌握激光束在动态喷射液束中的衰减特性,研制喷射液束电解—激光复合加工系统,深入研究该技术的加工工艺,具有重要的现实意义。为此,本文以喷射液束电解—激光复合加工技术应用于工程实际为目的,进行了以下研究工作:本文首先研究了动态喷射液束中激光的衰减特性。根据溶液对激光吸收、散射的理论分析,结合喷射液束电解—激光复合加工原理,分析了喷射液束中氢气微气泡对激光的散射特性,基于自制的专用试验装置,研究了激光在喷射液束中的衰减特性,为设计喷射液束电解—激光复合加工系统提供重要的依据。其次研制了喷射液束电解—激光复合加工系统。1)根据复合加工对喷射液束的要求,通过合理设计装置结构和选择喷嘴材料,设计了喷射耦合装置,该装置实现了激光束与喷射液束的精确耦合,使得喷射液束的破碎长度大于10mm,满足了复合加工对喷射液束的的要求;2)根据喷射液束电解加工的需要,研制了高压脉冲电源,该电源以555振荡电路为核心,以MOSFET为功率开关管,用脉宽调节和脉间调节相结合的方法,使输出电压和电源频率连续可调;3)基于激光在动态喷射液束中的衰减特性和提高激光在喷射液束中的加工效率,设计了喷射液束电解—激光复合加工分时控制系统,实现了喷射液束电解—激光分时控制的多种加工方式,解决了激光在喷射液束中严重衰减问题。最后利用喷射液束电解—激光复合加工系统,进行了复合加工工艺试验研究。1)基于扫描电镜和金相显微技术,研究了喷射液束电解—激光复合加工的再铸层。研究结果表明:喷射液束电解—激光复合加工能够将电解加工与激光加工进行复合,并能100%地去除孔壁的再铸层,提高激光加工表面质量;2)使用单因素分析法,对某新型镍基高温合金片进行喷射液束电解—激光复合打孔,研究工艺参数对表面粗糙度和晶间腐蚀的影响规律。研究结果表明:采用复合电解液加工小孔的表面质量好于单一成份的电解液,当复合电解液的配比浓度为6%NaNO3+3%~4%NaCl、电解液的温度为30℃~40℃、电源电压为200VDC~300VDC时,能得到粗糙度小和晶间腐蚀少的加工效果;3)应用响应曲面法设计了二次回归正交试验,通过加工不锈钢材料小孔试验建立了材料去除率和再铸层残留率的二次回归方程,总结了喷射液束电解—激光复合加工的工艺规律,利用优化的工艺参数进行了系列加工实例。通过本文的理论分析和工艺试验研究,进一步验证了喷射液束电解—激光复合加工能够有效去除再铸层,表明了喷射液束电解—激光复合加工技术具有诱人的工程应用前景,同时本文新研制的复合加工系统和工艺试验研究结果为该技术的工程应用提供了重要依据。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2013-06-01)

袁立新,徐家文,赵建社[2](2013)在《镍基高温合金喷射液束电解—激光复合加工特性的试验研究》一文中研究指出针对镍基高温合金材料激光打孔时存在的再铸层,采用喷射液束电解—激光复合加工对镍基高温合金GH3030进行打孔试验,研究复合加工去除再铸层的特性,以及复合加工参数对再铸层残余率和材料去除率的影响规律。试验结果表明:在复合加工过程中,喷射液束的电解作用能有效在线去除激光加工产生的再铸层,提高激光加工的质量;得到了各加工参数对再铸层残余率和材料去除率的影响规律,建立了再铸层残余率和材料去除率二次回归方程,并采用验证试验说明了二次回归方程能很好地预测复合加工特性。基于二次回归方程,优化工艺参数,进行群孔和刻字的样品加工试验,试验结果证明了该方法可以满足工程应用的需要。(本文来源于《中国机械工程》期刊2013年03期)

张华,徐家文,孙树叶[3](2012)在《喷射液束电解辅助激光加工工艺规律研究》一文中研究指出喷射液束电解辅助激光加工是一项新型复合加工方法,将电解加工与激光加工进行复合,在加工过程中,激光束与电解液束同轴共同作用于材料表面,激光对材料的热效应和喷射电解液束对材料的电化学阳极溶解作用共同去除材料,可实现无再铸层、无微裂纹的加工效果。针对该方法,基于加工原理的分析,以加工孔锥度和材料去除率为加工质量指标,研究了激光脉冲能量、电解加工电压和加工间隙对加工质量的影响。研究结果表明,激光脉冲能量对材料去除率的影响占据主导作用;激光脉冲能量和电解加工电压的增加都会导致加工孔锥度的增大;缩短加工间隙可以提高材料去除率,但会增加加工孔入口的锥度。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2012年12期)

张华,徐家文[4](2010)在《喷射液束电解辅助激光打孔的模拟和试验研究(英文)》一文中研究指出再铸层和溅射物是激光打孔固有的两个缺陷,这些缺陷限制了激光打孔技术在航空工业中的应用。为解决这一问题,创新提出了喷射液束电解辅助激光打孔方法用以改善激光打孔质量。该加工方法是在激光加工中同轴施加喷射电液束,喷射电液束在加工中对工件的电化学溶解作用、有效的冷却作用以及冲刷金属熔滴作用都有助于去除再铸层和溅射物。针对这一新型加工方法,建立了二维数学模型模拟加工孔的截面轮廓并通过模拟结果与试验结果的比较得到验证。利用倍频后的脉冲Nd:YAG激光对0.5mm厚的321不锈钢片进行了喷射液束电解辅助激光打孔试验研究,并通过光学显微镜观测了加工试验结果。通过对喷射液束电解辅助激光打孔结果与空气中激光打孔的对比,证实了该新型加工方法有效去除了再铸层和溅射物,其加工效率约为空气中激光打孔的70%。(本文来源于《Chinese Journal of Aeronautics》期刊2010年04期)

袁立新,徐家文,赵建社,李昞晖[5](2010)在《喷射液束电解辅助激光加工的理论模型和实验研究》一文中研究指出针对激光打孔表面具有再铸层、微裂纹等工艺缺陷,提出了喷射液束电解辅助激光加工复合加工工艺.在对喷射液束中激光加工和喷射液束电解加工进行机理分析的基础上,建立了复合加工模型,研制了专用试验装置后对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行打孔试验,采用形貌仪和扫描电子显微镜对试验结果进行了分析.结果表明:喷射液束电解辅助激光加工的小孔形状与加工模型的结果相一致;复合加工中电解对激光打孔入口处的孔壁再铸层由0.031mm减小至0mm,孔底再铸层由0.019mm减小至0.017mm;电解作用能消除激光加工产生的微裂纹,提高激光加工的表面质量.(本文来源于《东南大学学报(自然科学版)》期刊2010年04期)

张华[6](2009)在《喷射液束电解—激光复合加工的基础研究》一文中研究指出随着现代制造业的发展,集成创新成为制造业技术创新的重点。喷射液束电解—激光复合加工正是基于制造技术集成创新理念而提出的一项将电解加工与激光加工进行复合的新型加工方法。该方法通过施加与聚焦激光束同轴的带负电喷射电解液束形成工具阴极,并和激光束共同作用于工件,其加工原理是以激光加工为主快速去除材料,同时被阴极化的喷射电解液束对加工区的冲刷、冷却和电解作用在线去除激光加工所产生的再铸层。该方法涉及激光在电解液中的衰减特性、激光在电解液中作用于金属靶材的力学效应以及激光作用材料的热物理过程和喷射电解液束作用材料的电解过程之间的交互作用等有待研究的学科交叉知识点。本文以实现喷射液束电解—激光复合加工技术为主要目的,进行了以下研究工作:1.根据水溶液对激光的吸收、散射的理论分析,采用自行设计制造的装置实验研究了激光在电解液中的衰减特性及电解液浓度和温度的影响,为设计喷射液束电解—激光复合加工试验系统提供了重要的理论与试验依据。2.根据激光在液体中作用于金属靶材产生的力学效应的理论分析,基于压电加速度传感器测振原理,通过对电解液中悬臂梁不锈钢靶材在激光作用后的振动测试,研究了电解液中激光作用于金属靶材的力学效应,分析了喷射液束电解—激光复合加工中激光热—力效应去除材料的作用机理,揭示了激光在电解液中作用于金属靶材的力学效应有利于排除金属熔化物而减薄再铸层。3.基于喷射液束电解—激光复合加工特点的分析,总结出了该加工方法对试验系统的总体技术要求。根据这些技术要求以及激光在电解液中的衰减特性和力学效应的研究结果,研制了符合喷射液束电解—激光复合加工条件的试验系统,并对关键部件——喷射装置进行了分析和优化设计。4.根据对激光加工热—力作用机理和电解加工电化学作用机理的分析,基于温度场和电场理论,建立了喷射液束电解—激光复合加工二维数学模型,利用时域上独立计算,空域上边界迭加变换的方法,采用有限元分析软件进行了数值模拟并进行了试验验证,揭示了喷射液束电解—激光复合加工的作用机理,为后续试验研究奠定了基础。5.采用自行研制的试验系统,利用纳秒红外激光、毫秒绿光激光对不锈钢材料、镍基高温合金材料进行了喷射液束电解—激光复合加工的试验研究,证实了喷射液束电解—激光复合加工的可行性,复合加工在保持激光加工相对高的加工效率的前提下,使再铸层厚度减薄至5μm以下,而且加工表面无热影响区,加工精度更好。在此基础上,根据不同工艺参数的对比试验结果,总结出了该复合加工的基本工艺规律。通过上述理论分析和试验研究,表明了喷射液束电解—激光复合加工可以实现激光加工与电解加工的复合,能够获得优质高效的加工效果,该加工方法为航空发动机热端部件气膜冷却孔的加工提供了新的技术途径。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2009-10-01)

张华,徐家文,王吉明,袁立新[7](2009)在《喷射液束电解-激光复合加工工艺试验研究》一文中研究指出喷射液束电解-激光复合加工是一项新探索的加工技术,其特点是既发挥激光加工的高效率,又借助喷射电液束的冷却、冲刷、电解作用而实现在线去除再铸层。基于该加工原理的分析,在对激光电解液中衰减特性研究的基础上,研制了试验系统并对不锈钢片进行了打孔工艺试验。试验结果表明,应用液压1.5MPa、浓度18%的NaNO3电解液的喷射液束电解-激光复合加工可实现再铸层减少90%以上。通过对打孔形貌的对比以及加工工艺规律的初步分析,揭示了喷射液束电解-激光复合加工以激光加工为主,电解加工辅助去除再铸层的加工原理,证实了该复合加工工艺的可行性,可望在航空航天领域得到广泛工程应用。(本文来源于《航空学报》期刊2009年06期)

张华,徐家文,王吉明,袁立新[8](2009)在《喷射液束电解—激光复合加工可行性研究》一文中研究指出针对激光加工存在再铸层的致命缺陷,提出了喷射液束电解—激光复合加工方法并对其进行了基础实验研究。在分析电解液中激光衰减特性的基础上,研制了专用实验装置并对不锈钢片进行了打孔实验。通过对该方法与空气中、喷射液束中激光打孔加工效果的比较,论证了喷射液束电解—激光复合加工的可行性。(本文来源于《中国机械工程》期刊2009年08期)

张华,徐家文,王吉明[9](2009)在《镍基高温合金喷射液束电解-激光复合加工试验研究》一文中研究指出针对镍基高温合金材料激光打孔存在再铸层的缺陷,创新提出了喷射液束电解-激光复合加工方法。基于该加工原理的分析以及激光在电解液中的衰减特性研究,研制了试验系统,并对镍基高温合金GH3044薄片进行了打孔工艺试验。结果表明:应用液压1.5MPa、浓度18%的NaNO3电解液的喷射液束电解-激光复合加工可去除再铸层90%以上。试验证实了喷射液束电解-激光复合加工工艺切实可行,有望在航空发动机叶片气膜孔加工中得到应用。(本文来源于《材料工程》期刊2009年04期)

宋强[10](2008)在《喷射液束电解辅助激光加工的基础研究》一文中研究指出激光加工是将激光束照射到加工物体的表面,产生光辐射加热作用从而去除或熔化材料以及改变物体表面性能,达到加工目的。由于激光加工不需要加工工具、加工速度快、表面变形小,因此被广泛应用于打孔、切割、焊接和热处理等领域。但是由于激光加工是一种热物理加工模式,在打孔或者切割过程中会产生再铸层、微裂纹和热影响区等缺陷,大大限制了激光在使用性能和可靠性能要求高的领域内的应用。电液束加工主要是以金属电化学阳极溶解为机理的一种加工导电材料的工艺方法,该工艺可以加工表面质量要求高、无再铸层的深小孔,被广泛应用在航空航天等对可靠性要求高的行业。喷射液束电解辅助激光加工的基础研究是借鉴水射流引导激光加工和电液束加工而提出的一项新的加工技术探索,其特点是发挥激光加工的高性能,同时借助喷射液束电解作用“在线”消除再铸层、残余应力、微裂纹,从而打破这一长期影响激光加工技术发展和扩大应用的瓶颈。本文针对这一创新型复合加工进行了以下研究:1)介绍了喷射液束电解辅助激光加工机理,研究了在复合加工中拟采用的不同参数的电解液对激光传输时能量损失的影响,设计和制作了喷射液束电解辅助激光加工基础研究的试验装置。2)以工程中广泛使用的不锈钢作为试验材料,进行了喷射液束电解辅助激光加工的可行性工艺试验研究。研究不同的激光单脉冲能量、不同的电解电压、不同的加工时间等工艺参数对不锈钢板加工后表面再铸层的影响,并与激光空气中打孔、静态水下激光打孔相比较,验证了喷射液束电解辅助激光加工在改善激光加工的表面缺陷上的可行性,可望解决激光加工后存在的再铸层问题,并依靠高压液束的冲刷和冷却作用解决熔渣和热影响区问题。通过以上研究表明,喷射液束电解辅助激光加工为传统的去除激光加工产生的再铸层方法提出了新的思路,有望解决激光加工中存在的再铸层、微裂纹、热影响区等问题,从而更加拓宽激光加工的应用领域。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2008-03-01)

喷射液束电解论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对镍基高温合金材料激光打孔时存在的再铸层,采用喷射液束电解—激光复合加工对镍基高温合金GH3030进行打孔试验,研究复合加工去除再铸层的特性,以及复合加工参数对再铸层残余率和材料去除率的影响规律。试验结果表明:在复合加工过程中,喷射液束的电解作用能有效在线去除激光加工产生的再铸层,提高激光加工的质量;得到了各加工参数对再铸层残余率和材料去除率的影响规律,建立了再铸层残余率和材料去除率二次回归方程,并采用验证试验说明了二次回归方程能很好地预测复合加工特性。基于二次回归方程,优化工艺参数,进行群孔和刻字的样品加工试验,试验结果证明了该方法可以满足工程应用的需要。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

喷射液束电解论文参考文献

[1].袁立新.喷射液束电解—激光复合加工系统及加工工艺研究[D].南京航空航天大学.2013

[2].袁立新,徐家文,赵建社.镍基高温合金喷射液束电解—激光复合加工特性的试验研究[J].中国机械工程.2013

[3].张华,徐家文,孙树叶.喷射液束电解辅助激光加工工艺规律研究[J].机械设计与制造.2012

[4].张华,徐家文.喷射液束电解辅助激光打孔的模拟和试验研究(英文)[J].ChineseJournalofAeronautics.2010

[5].袁立新,徐家文,赵建社,李昞晖.喷射液束电解辅助激光加工的理论模型和实验研究[J].东南大学学报(自然科学版).2010

[6].张华.喷射液束电解—激光复合加工的基础研究[D].南京航空航天大学.2009

[7].张华,徐家文,王吉明,袁立新.喷射液束电解-激光复合加工工艺试验研究[J].航空学报.2009

[8].张华,徐家文,王吉明,袁立新.喷射液束电解—激光复合加工可行性研究[J].中国机械工程.2009

[9].张华,徐家文,王吉明.镍基高温合金喷射液束电解-激光复合加工试验研究[J].材料工程.2009

[10].宋强.喷射液束电解辅助激光加工的基础研究[D].南京航空航天大学.2008

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