• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2021, Vol. 57 ›› Issue (15): 231-245.doi: 10.3901/JME.2021.15.231

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钛合金切削表层微观组织研究进展

刘广鑫1,2, 张定华1,2, 姚倡锋1,2   

  1. 1. 西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室 西安 710072;
    2. 西北工业大学航空发动机先进制造技术教育部工程研究中心 西安 710072
  • 收稿日期:2020-08-11 修回日期:2020-12-18 出版日期:2021-08-05 发布日期:2021-11-03
  • 通讯作者: 姚倡锋(通信作者),男,1975年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为航空难加工材料切削机理、航空复杂结构加工工艺技术、表面完整性抗疲劳制造技术、航空复杂结构智能加工技术。E-mail:chfyao@nwpu.edu.cn
  • 作者简介:刘广鑫,男,1996年出生,博士研究生。主要研究方向为切削加工。E-mail:liuguangxin_nwpu@mail.nwpu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(91860000)、国家科技重大专项(2017-VII-0001-0094)、国家自然科学基金(91860206,51875472)、陕西省自然科学基础研究计划(2020JQ-183)和中央高校基本科研业务费专项资金(31020190502007)资助项目。

Research Progress of the Microstructure on Machined Surface of Titanium Alloys

LIU Guangxin1,2, ZHANG Dinghua1,2, YAO Changfeng1,2   

  1. 1. Key Laboratory of High-Performance Manufacturing for Aero Engine of Ministry of Industry and Information Technology, Northwestern Polytechnical University Xi'an 710072;
    2. Engineering Research Center of Advanced Manufacturing Technology for Aero Engine of Ministry of Education, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072
  • Received:2020-08-11 Revised:2020-12-18 Online:2021-08-05 Published:2021-11-03

摘要: 钛合金是航空发动机关键构件的主选材料,切削加工是其制造工艺中最基本的加工方法之一。切削加工产生的热-机载荷会导致钛合金表层微观组织发生复杂变化,从而在加工表面形成表面变质层。表层微观组织严重影响着工件的物理、力学性能,因此,研究钛合金切削表层微观组织对改善航空发动机关键构件的使役性能与可靠性有重要意义。基于表面变质层的形成机理,工艺因子对表层微观组织的影响规律以及微观组织的模拟与预测三个方面的研究成果,介绍钛合金切削表层微观组织的研究现状。最后,分析现有研究存在的一些不足以及未来的研究方向。

关键词: 钛合金, 加工表面, 微观组织变化, 工艺因子, 模拟与预测

Abstract: Titanium alloys are widely used in machining the key components for aeroengine. The microstructural alterations induced by thermo-mechanical stresses impelled the forming of a surface metamorphic layer on the machined surface. The microstructural alterations have a great influence on the physical and mechanical properties of the workpiece. Thus, studying of the microstructural alterations of machined surface is significant to improve performance and reliability of aeroengine. The research progress of surface microstructure in machining titanium alloys is reviewed from three aspects:Formation mechanism of surface metamorphic layer, influence law of process factors on surface microstructure, simulation and prediction of microstructure. The possible perspectives of future work for microstructural alterations in machining titanium alloys are also put forward.

Key words: titanium alloys, machined surface, microstructural alterations, process factors, simulation and prediction

中图分类号: