旋转超声铣削钛合金表面形貌及涂层研究.docx

旋转超声铣削钛合金表面形貌及涂层研究
旋转超声铣削钛合金表面形貌及涂层研究
摘要：
钛合金由于其高强度、耐腐蚀性和低密度等优异性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造和生物医学领域。然而，钛合金在加工过程中容易出现表面质量差、刀具磨损等问题，限制了其进一步应用的发展。本文通过使用旋转超声铣削技术，研究了钛合金表面形貌的改善以及涂层附着性能的提高。
首先，通过文献综述的方法，总结了旋转超声铣削技术的原理和应用。旋转超声铣削技术通过将超声振动引入铣削过程中，可以有效降低表面粗糙度、提高加工精度，并且有助于延长刀具寿命。然后，我们详细介绍了钛合金的特性以及其在不同领域的应用。钛合金的高强度、耐腐蚀性和低密度使其成为理想的材料，但其独特的化学和物理性质也使得其难以加工和改善表面质量。
接着，我们设计了一系列实验来研究旋转超声铣削对钛合金表面形貌的影响。我们选择了常见的钛合金材料Ti-6Al-4V，使用了不同的超声频率、振幅和铣削参数进行实验。通过扫描电子显微镜观察表面形貌，我们发现旋转超声铣削可以显著减小钛合金的表面粗糙度，提高表面质量。同时，我们还测试了涂层的附着性能。结果显示，旋转超声铣削可以改善钛合金表面的涂层附着性能，使得涂层更加牢固。
最后，我们讨论了旋转超声铣削在钛合金加工中的应用前景。旋转超声铣削技术的研究有望进一步提高钛合金加工的效率和质量，并加速其在航空航天、汽车制造和生物医学等领域的应用。然而，还需要进一步研究以优化超声频率、振幅和铣削参数等，以实现更好的加工效果。
关键词：旋转超声铣削；钛合金；表面形貌；涂层；附着性能
Abstract:
Rotaryultrasonicmillingtechnologyhasbeenwidelyusedinmanyfieldsforitsadvantagesofhighefficiency,highprecisionandlongtoollife.Thispaperfocusesontheresearchofsurfacemorphologyandcoatingadhesionperformanceoftitaniumalloybyrotaryultrasonicmilling.
Firstly,theprincipleandapplicationofrotaryultrasonicmillingtechnologyweresummarizedthroughliteraturereview.Rotaryultrasonicmillingtechnologyintroducesultrasonicvibrationintothemillingprocess,whichcaneffectivelyreducesurfaceroughness,improvemachiningaccuracyandextendtoollife.Then,thecharacteristicsoftitaniumalloyanditsapplicationsindifferentfieldswereintroducedindetail.Thehighstrength,corrosionresistanceandlowdensityoftitaniumalloymakeitanidealmaterial,butitsuniquechemicalandphysicalpropertiesalsomakeitdifficulttoprocessandimprovesurfacequality.
Next,aseriesofexperimentsweredesignedtostudytheinfluenceofrotaryultrasonicmillingonthesurfacemorphologyoftitaniumalloy.ThecommonlyusedtitaniumalloyTi-6Al-4Vwasselected,andexperimentswereconductedwithdifferentultrasonicfrequencies,amplitudesandmillingparameters.Throughscanningelectronmicroscopy,itwasfoundthatrotaryultrasonicmillingcansignificantlyreducethesurfaceroughnessoftitaniumalloyandimprovesurfacequality.Atthesametime,theadhesionperformanceofcoatingsonthesurfacewastested.Theresultsshowedthatrotaryultrasonicmil