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TC1板激光切割工艺参数对切割质量的影响研究

作　者: 孙伟
导　师: 韩志仁
学　校: 沈阳航空工业学院
专　业: 航空宇航制造
关键词: TC1薄板激光切割工艺参数优化热影响区组织性能
分类号: TG485
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

蒙皮激光切割存在热影响区,对材料的性能有一定影响,研究热影响区的影响对保证切割件的产品质量具有重要意义。本文用OPTIMO 2535五轴激光切割机为试验设备,对TC1薄板(厚度1.5mm)进行激光切割试验,并据此进行金相实验、拉伸试验、疲劳试验和入射角切割试验,研究激光切割参数对切割精度和质量的影响。为我国激光切割钛及其合金薄板提供技术指导。论文主要工作包括:首先,采用正交试验方法进行激光切割试验,对试验件进行了尺寸精度测量,得到最优激光切割参数组合,分析显著性。结果表明:切割速度和辅助气体压力是主要因素,对切割精度有较大影响,激光功率对对切割质量影响显著。其次,对试验件的热影响区进行研究。金相实验表明切割缝正面的热影响区较反面窄,组织由内向外晶粒逐渐变大,组织中的β相发生了马氏体转变。拉伸试验表明激光切割试样拉伸过程中没有明显颈缩,在出现颈缩后马上断裂。机械加工试样对应的最大载荷、屈服强度、拉伸强度、延伸率均高于激光切割的试样。疲劳试验表明激光切割试样的安全寿命是机械加工试样的8.76%。最后,研究了激光入射角对切割质量的影响。结果表明:在角度一定的范围内变化时,对薄板的切割质量影响不大。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-24
  1.1 钛合金特性、应用及加工工艺  11-17
    1.1.1 钛合金特性  11-12
    1.1.2 钛合金应用现状  12-14
    1.1.3 钛合金的加工工艺  14-17
  1.2 激光切割特点、应用及发展  17-22
    1.2.1 激光切割的特点  17-18
    1.2.2 激光切割的应用  18-20
    1.2.3 激光切割的发展  20-22
  1.3 本课题主要研究内容、目的及意义  22-24
    1.3.1 研究目的  22
    1.3.2 研究意义  22-23
    1.3.3 研究内容  23-24
第2章实验材料及方法  24-32
  2.1 实验用料  24
  2.2 实验过程  24-32
    2.2.1 激光切割实验方案  24-28
    2.2.2 测量方案  28-29
    2.2.3 材料的组织性能实验方案  29-30
    2.2.4 入射角对激光切割质量的影响  30-32
第3章激光切割工艺试验  32-44
  3.1 试验目的  32
  3.2 试验内容  32
  3.3 试验设备  32-33
  3.4 试验安排  33-42
    3.4.1 正交试验方案  33-35
    3.4.2 试验结果分析  35-42
  3.5 本章小结  42-44
第4章金相实验  44-51
  4.1 实验目的  44
  4.2 实验内容  44
  4.3 实验设备  44-45
  4.4 实验安排  45-47
  4.5 实验结果及分析  47-50
    4.5.1 原始组织  47-48
    4.5.2 热影响区组织  48-50
  4.6 本章小结  50-51
第5章拉伸、疲劳对比试验  51-59
  5.1 拉伸对比试验  51-55
    5.1.1 激光切割试样与机械加工试样拉伸对比试验  51-52
    5.1.2 试验结果分析  52-54
    5.1.3 小结  54-55
  5.2 疲劳试验  55-58
    5.2.1 激光切割试样与机械加工试样疲劳试验  55-56
    5.2.2 试验结果计算分析  56-57
    5.2.3 小结  57-58
  5.3 本章小结  58-59
第6章入射角切割试验  59-63
  6.1 试验目的  59
  6.2 试验设备  59
  6.3 试验安排  59
  6.4 试验结果与分析  59-61
  6.5 本章小结  61-63
结论  63-65
参考文献  65-67
致谢  67-68
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文  68

TC1板激光切割工艺参数对切割质量的影响研究

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