CN106891204A - 一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,包括以下步骤:步骤一、建立高温合金构件磨削工艺参数域C1,根据C1进行单因素试验,并根据单因素试验得出高温合金构件磨削工艺参数域C2;步骤二、根据步骤一中的C2进行正交试验,并建立磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式;步骤三、根据步骤一中C2进行疲劳构件试验,并建立构件表面完整性与疲劳寿命关系式;步骤四、根据步骤二中的磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式和步骤三中的构件表面完整性与疲劳寿命关系式,获得高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域C3;本发明通过建立磨削工艺参数与表面完整性特征的关系、表面完整性特征与疲劳寿命关系,获得抗疲劳磨削工艺参数域。
Description
【技术领域】
本发明属于金属材料机械加工技术领域,具体涉及到一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法。
【背景技术】
高温合金凭借其优异的高温强度、热稳定性及抗热疲劳性,被广泛地用于制造航空发动机热端部件。高温合金构件的最终服役表面为磨削表面或接近磨削表面,磨削表面完整性直接影响构件的服役性能。但是高温合金的磨削加工性差,其磨削力大、磨削温度高、砂轮易黏附堵塞和磨损、加工硬化严重等,这些问题会影响磨削加工的表面完整性,从而影响航空发动机构件的疲劳性能。表面完整性是构件加工中很重要的评价指标,主要包括表面粗糙度、表面形貌、表面应力集中系数、表面显微硬度和表面残余应力等,对构件的耐磨性能、疲劳性能、应力腐蚀性能等具有重要的决定作用。因此在高温合金磨削过程中,必须重视对表面完整性的控制。
目前,高温合金的磨削方法主要包括:缓进给磨削、精密与超精密磨削、超高速磨削等。其工艺过程大体如下:如果磨削余量不大,粗磨和精磨在磨床上先后依次完成。如果磨削精度比较高,粗磨完成后,让工件冷却到室温,这样可以释放应力,减小变形,最后精磨到尺寸。以上磨削工艺各有其特点,并在一定的领域内得到了应用,但是在磨削时易出现裂纹且磨削后表面残余拉应力较大。在飞机服役过程中,裂纹是引起疲劳断裂的致命缺陷,而较大的残余拉应力会降低构件的使用寿命。因此,以上结果均是不希望获得的。
针对现有高温合金的磨削特点,在金属材料机械加工技术领域,提出一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,实现对高温合金磨削表面完整性的控制,提高构件的疲劳性能,以满足航空发动机构件高可靠和长寿命的要求。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,以解决现有技术中高温合金构件磨削过程存在表面完整性差和疲劳性的问题。
本发明采用以下技术方案,一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,包括以下步骤:
步骤一、建立高温合金构件磨削工艺参数域C1,根据C1进行单因素试验,并根据单因素试验结果得出高温合金构件磨削工艺参数域C2;
步骤二、根据步骤一中的C2进行正交试验,并建立磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式:
其中,Ra为构件表面粗糙度,HV为构件表面显微硬度,σr为构件表面残余应力,vs为砂轮速度,vw为第二构件速度,ap为径向进给,a0、a1、a2、a3、b0、b1、b2、b3、c0、c1、c2、c3均为常数;
步骤三、根据步骤一中C2进行疲劳构件试验,并建立构件表面完整性与疲劳寿命关系式;
步骤四、根据步骤二中的磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式和步骤三中的构件表面完整性与疲劳寿命关系式,获得高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域C3。
进一步地,构件表面完整性与疲劳寿命关系式具体为:
其中,Nf为疲劳寿命值,d0、d1、d2、d3均为常数。
进一步地,步骤一中单因素试验的具体方法为:
步骤1.1、更换不同砂轮速度vs值,其它参数不变,根据C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.2、更换不同构件速度vw值,其它参数不变,根据C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.3、更换不同纵向进给af值,其它参数不变,根据C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.4、更换不同径向进给ap值,其它参数不变,根据C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.5、采用表面粗糙度测试仪对步骤1.1、步骤1.2、步骤1.3和步骤1.4中每个第一试验构件进行表面粗糙度测试,测试方向为沿第一试验构件的轴向,并记录测试结果;
步骤1.6、根据步骤1.5的测试结果,绘制每个参数与表面粗糙度关系曲线。
进一步地,步骤一中得出磨削工艺参数域C2的具体方法为:
以低表面粗糙度为约束,设置表面粗糙度约束值,并在每个参数与表面粗糙度关系曲线中,选取小于表面粗糙度约束值所对应的参数范围,建立高温合金构件磨削工艺参数域C2。
进一步地,步骤二的具体方法为:
步骤2.1、根据C2采用正交试验方法选取多组参数,在外圆磨床上,对应每组参数加工出第二试验构件;
步骤2.2、通过表面粗糙度仪测量每个第二试验构件的表面粗糙度值;
步骤2.3、通过数字显微硬度计测量每个第二试验构件的表面显微硬度值;
步骤2.4、通过残余应力测试分析系统测试每个第二试验构件的表面残余应力值;
步骤2.5、采用多元线性回归方法对步骤2.1中的多组参数和表面粗糙度值、表面显微硬度值、表面残余应力值进行拟合,并建立磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式。
进一步地,步骤三具体方法为:
步骤3.1、根据C2,设计多组参数,并根据每组参数加工多个疲劳构件;
步骤3.2、采用步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4的方法分别测量步骤3.1中的多个疲劳构件的表面粗糙度值、表面显微硬度值和表面残余应力值,测量位置位于每个疲劳构件中间圆弧段;
步骤3.3、计算得出步骤3.2中测量的疲劳构件的多组表面粗糙度值平均值、表面显微硬度值平均值和表面残余应力值平均值;
步骤3.4、采用旋转弯曲疲劳试验机对步骤3.1中的每一组的疲劳构件进行旋转弯曲疲劳寿命试验,并计算出每一组疲劳构件疲劳寿命值的平均值;
步骤3.5、采用多元线性回归方法对步骤3.3中的多组表面粗糙度值平均值、表面显微硬度值平均值和表面残余应力值平均值,以及步骤3.4中的每一组疲劳寿命值的平均值,进行拟合,并建立表面构件完整性与疲劳寿命关系式。
进一步地,步骤3.1中加工疲劳构件的具体方法为:
步骤3.1.1、采用慢走丝电火花线切割切出圆棒试样,直径余量为3mm,轴向余量3mm;
步骤3.1.2、采用数控车削加工外形尺寸,直径方向余量大于或等于0.5mm;
步骤3.1.3、根据C2,设计多组参数,加工出多组疲劳构件。
进一步地,步骤四的具体方法为:
步骤4.1、根据构件表面完整性与疲劳寿命关系式确定疲劳寿命值增大时,表面粗糙度值、表面显微硬度值和表面残余应力值的变化方向和范围;
步骤4.2、在C2范围内,根据磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式和步骤4.1中得出的变化方向和范围,获得最终抗疲劳磨削工艺参数域C3。
本发明的有益效果是:通过建立磨削工艺参数与表面完整性特征的关系,以及表面完整性特征与疲劳寿命的关系,以高疲劳寿命为目标,获得了保证一定疲劳寿命条件下的抗疲劳磨削工艺参数域,采用单因素法和正交法进行试验设计,采用多元线性回归分析进行模型的求解,设计和分析方法可靠,建立的关系模型较为精确,本发明获得的磨削工艺参数与现有磨削工艺参数相比,构件的表面粗糙度由Ra0.3μm提高到Ra0.15μm,表面显微硬度>495HV,表面残余压应力<380MPa,疲劳极限由553MPa提高到760MPa。
【附图说明】
图1为本发明中砂轮速度对表面粗糙度的影响曲线图;
图2为本发明中构件速度对表面粗糙度的影响曲线图;
图3为本发明中纵向进给对表面粗糙度的影响曲线图;
图4为本发明中径向进给对表面粗糙度的影响曲线图;
图5为本发明中的疲劳构件结构示意图;
图6为本发明中抗疲劳磨削工艺参数与现有磨削工艺参数获得的S-N曲线对比图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明公开了一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,包括以下步骤:
步骤一、根据航空制造工程手册、经验或文献资料,建立高温合金构件磨削工艺参数域C1,本实施例中以高温合金GH4169DA为例,磨削工艺参数域C1包括砂轮速度vs(单位为m/s)、构件速度vw(单位为m/min)、纵向进给af(单位为mm/r)、径向进给ap(单位为mm),即C1[vs,vw,af,ap],,其具体参数域参见表1:
表1
根据高温合金GH4169DA构件磨削工艺参数域C1进行单因素试验,根据高温合金GH4169DA构件磨削工艺参数域C1设置多组参数值,参数值的选择参见表2。
步骤1.1、采用外圆磨床对初始构件进行加工,初始构件尺寸优选为Φ30mm×100mm,加工出对应多个第一试验构件,外圆磨床优选的采用MMB1420型号;试验中,砂轮采用表1中的单晶刚玉砂轮,在试验中采用乳化液进行冷却;优选的每组参数加工一个第一试验构件;
如表2所示,更换不同砂轮速度vs值,其它参数不变,根据所述C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.2、如表2所示,更换不同构件速度vw值,其它参数不变,根据所述C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.3、如表2所示,更换不同纵向进给af值,其它参数不变,根据所述C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.4、如表2所示,更换不同径向进给ap值,其它参数不变,根据所述C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
表2
步骤1.5、采用表面粗糙度测试仪对步骤1.1、步骤1.2、步骤1.3和步骤1.4中每个第一试验构件进行表面粗糙度测试,优选的采用TR240表面粗糙度测试仪,测试方向为沿第一试验构件的轴向,取样长度为0.8mm,评定长度为5.6mm,并记录测试结果;
步骤1.6、根据步骤1.5记录的测试结果,绘制各个参数与表面粗糙度Ra关系曲线;如图1所示,即为砂轮速度对表面粗糙度的影响曲线图,如图2所示,即为构件速度对表面粗糙度的影响曲线图,如图3所示,即为纵向进给对表面粗糙度的影响曲线图,如图4所示,即为径向进给对表面粗糙度的影响曲线图;
步骤1.7、根据工艺参数域与表面粗糙度关系曲线,以低表面粗糙度为约束,设置表面粗糙度约束值,本实施例中针对高温合金GH4169DA,优选表面粗糙度约束值设置为Ra1.5μm,在每个参数与表面粗糙度关系曲线中,选取小于表面粗糙度约束值所对应的参数范围,即Ra<1.5μm对应的参数范围,进一步优选磨削工艺参数域,得出参数域C2,如表3所示:
表3
步骤二、根据步骤一中的参数域C2加工出多个第二试验构件,测量出每个第二试验构件的表面粗糙度值、表面显微硬度值和表面残余应力值,并建立磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式;
其具体方法为:
步骤2.1、根据参数域C2采用正交试验方法选取多组参数,具体参数参见表4。
表4
在MMB1420外圆磨床上,加工出对应多个第二试验构件,其中,初始构件尺寸为Φ30mm×100mm,砂轮采用表1所示的砂轮,在试验中采用乳化液进行冷却,优选的每组参数对应加工一个第二试验构件,即16个第二试验构件;
步骤2.2、通过表面粗糙度仪测量每个第二试验构件的表面粗糙度值,优选的采用TR240表面粗糙度测试仪,测试方向沿构件的轴向,取样长度为0.8mm,评定长度为5.6mm;
步骤2.3、通过数字显微硬度计测量每个第二试验构件的表面显微硬度值,优选的采用430SVD数字显微硬度计,试验力0.5kgf,保载时间10s;
步骤2.4、通过残余应力测试分析系统测试每个第二试验构件的表面残余应力值,优选的采用Proto LXRD MG2000残余应力测试分析系统,测试方向沿构件的轴向,测试靶材Mn靶,衍射角151.88°,测试电流20mA,测试电压25kV;
步骤2.2-2.4的测试结果如表5所示:
表5
2.5、采用多元线性回归方法对步骤2.1中的多组参数和表5中测量出的表面粗糙度值、表面显微硬度、表面残余应力值进行拟合,并建立磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式,得出高温合金GH4169DA的磨削工艺参数与表面完整性特征的关系式:
本实施例中根据上述的具体值可得出:
其中,Ra为表面粗糙度,HV为表面显微硬度,σr为表面残余应力,vs为砂轮速度,vw为第二构件速度,ap为径向进给,a0、a1、a2、a3、b0、b1、b2、b3、c0、c1、c2、c3均为常数。
步骤三、根据步骤一中高温合金构件磨削工艺参数域C2进行疲劳构件试验,即加工得出多组第三试验构件,测量出多组表面粗糙度值、表面显微硬度值、表面残余应力值和疲劳寿命值,并建立构件表面完整性与疲劳寿命关系式;
其具体方法为:
步骤3.1、根据高温合金构件磨削工艺参数域C2,设计多组参数,并根据每组参数加工出多组疲劳构件,即:
步骤3.1.1、采用慢走丝电火花线切割切出圆棒试样,直径余量为3mm,轴向余量3mm;
步骤3.1.2、采用数控车削加工外形尺寸,直径方向余量大于或等于0.5mm;
步骤3.1.3、根据高温合金构件磨削工艺参数域C2,设计多组参数,在MMB1420外圆磨床上加工出多组疲劳构件,在试验中采用乳化液进行冷却,具体参数参见表6,其中,砂轮采用表1中所示砂轮,以表6中磨削工艺参数加工剩余尺寸,直至达到如图5所示的疲劳构件图纸要求,每组参数加工构件6件。
表6
步骤3.2、从步骤3.1加工的每一组疲劳构件中选出若干个疲劳构件,在9组参数,每组6件的疲劳构件中,每组选取3件疲劳构件,采用步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4分别测量所选出的疲劳构件的表面粗糙度值、表面显微硬度值和表面残余应力值,测量位置位于构件中间圆弧段;
步骤3.3、计算出步骤3.2中测量出的每组参数下疲劳构件表面粗糙度值、表面显微硬度值和表面残余应力值的平均值,并得出多组表面粗糙度值平均值、表面显微硬度值平均值和表面残余应力值平均值,测试结果参见表7;
步骤3.4、在室温下,采用旋转弯曲疲劳试验机对步骤3.1中的每一组的疲劳构件进行旋转弯曲疲劳寿命试验,试验载荷800MPa,频率5000r/min,并记录试验结果,并计算出每一组疲劳构件疲劳寿命值的平均值,测试结果参见表7;
序号 | 表面粗糙度(μm) | 表面显微硬度(HV) | 表面残余应力(MPa) | |
1 | 0.188 | 562 | -40.7 | 1.79 |
2 | 0.195 | 509 | -55.2 | 1.84 |
3 | 0.213 | 522 | -108.8 | 1.46 |
4 | 0.241 | 552 | -50.1 | 1.36 |
5 | 0.238 | 553 | -80.3 | 1.55 |
6 | 0.214 | 531 | -36.4 | 1.44 |
7 | 0.242 | 493 | -35.4 | 1.34 |
8 | 0.239 | 528 | -45.8 | 1.33 |
9 | 0.228 | 558 | -46.0 | 1.49 |
表7
步骤3.5、采用多元线性回归方法对步骤3.3中的多组表面粗糙度值平均值、表面显微硬度值平均值和表面残余应力值平均值,以及步骤3.4中的多组疲劳寿命值平均值,进行拟合,并建立构件完整性与疲劳寿命关系式,得出高温合金GH4169DA的构件表面完整性特征与疲劳寿命的关系式:
在本实施例中具体关系式为:
Nf=102.13Ra -1.15136·HV0.2499·|σr|0.039,其中,Nf为疲劳寿命,d0、d1、d2、d3均为常数。
步骤四、根据步骤二中的磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式和步骤三中的构件表面完整性与疲劳寿命关系式,获得高温合金GH4169DA最终抗疲劳磨削工艺参数域C3。
其具体方法为:
步骤4.1、根据构件表面完整性与疲劳寿命关系式确定疲劳寿命值增大时,表面粗糙度值、表面显微硬度值和表面残余应力值的变化方向和范围;对比构件表面完整性与疲劳寿命关系式中各表面完整性特征的指数大小可知,高温合金GH4169DA的疲劳寿命对表面粗糙度的变化最为敏感,对表面显微硬度的变化敏感次之,对表面残余应力的变化不敏感,随着表面粗糙度的减小、表面显微硬度和表面残余应力的增大,疲劳寿命呈增大趋势;
步骤4.2、在C2范围内,根据磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式和步骤4.1中得出的变化方向和范围,确定磨削工艺参数的变化方向,即根据Nf增大的方向确定σr、HV、Ra的变化方向及范围,获得高温合金GH4169DA的最终抗疲劳磨削工艺参数域C3;
根据步骤4.1可知,针对高温合金GH4169DA首先保证表面粗糙度越小越好,其次保证表面显微硬度越大越好,最后保证表面残余压应力越大越好,结合图1至图4和磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式,可知,相对稳定的高疲劳寿命对应的磨削工艺参数变化方向为:砂轮速度vs→25m/s,构件速度vw→15m/min,纵向进给af→1.5mm/r,径向进给ap→0.005mm。最终获得的高温合金GH4169DA的抗疲劳磨削工艺参数域C3,如表8所示:
工艺参数 | 工艺参数域 | 表面粗糙度 | 表面显微硬度 | 表面残余压应力 |
[20,25] | <0.120μm | >509HV | <336MPa | |
[12,22] | <0.117μm | >495HV | <321MPa | |
[1.0,2.0] | <0.125μm | ~ | ~ | |
[0.005,0.010] | <0.121μm | >504HV | <376MPa |
表8
步骤4.3采用高温合金GH4169DA抗疲劳磨削工艺参数域C3内的参数(vs=25m/s,vw=15m/min,af=1.5mm/r,ap=0.005mm)和现有磨削工艺参数(vs=30m/s,vw=22m/min,af=1.0mm/r,ap=0.015mm)分别加工旋转弯曲疲劳构件30件,然后进行疲劳试验,获得对应的S-N曲线,如图6所示。
采用高温合金GH4169DA的抗疲劳磨削工艺参数域C3内的参数加工出的疲劳构件的疲劳极限(760MPa)比现有磨削参数获得的疲劳极限(553MPa)提高了37.4%,对比疲劳极限结果,验证了高温合金GH4169DA的抗疲劳磨削工艺参数域C3的准确性。
本发明的特点为,通过建立磨削工艺参数与表面完整性特征关系式,以及表面完整性特征与疲劳寿命的关系式,以疲劳寿命为判据,在保证低表面粗糙度、高表面显微硬度和高表面残余压应力的条件下,获得了抗疲劳磨削工艺参数域。本发明可用于指导高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的确定,显著提高构件的磨削表面完整性,同时保证了构件的疲劳寿命。
Claims (8)
1.一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、建立高温合金构件磨削工艺参数域C1,根据所述C1进行单因素试验,并根据所述单因素试验结果得出高温合金构件磨削工艺参数域C2;
步骤二、根据步骤一中的所述C2进行正交试验,并建立磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式:
其中,Ra为构件表面粗糙度,HV为构件表面显微硬度,σr为构件表面残余应力,vs为砂轮速度,vw为第二构件速度,ap为径向进给,a0、a1、a2、a3、b0、b1、b2、b3、c0、c1、c2、c3均为常数;
步骤三、根据步骤一中所述C2进行疲劳构件试验,并建立构件表面完整性与疲劳寿命关系式;
步骤四、根据步骤二中的磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式和步骤三中的构件表面完整性与疲劳寿命关系式,获得高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域C3。
2.如权利要求1所述的高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,其特征在于,所述构件表面完整性与疲劳寿命关系式具体为:
其中,Nf为疲劳寿命值,d0、d1、d2、d3均为常数。
3.如权利要求1或2所述的高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,其特征在于,步骤一中所述单因素试验的具体方法为:
步骤1.1、更换不同砂轮速度vs值,其它参数不变,根据所述C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.2、更换不同构件速度vw值,其它参数不变,根据所述C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.3、更换不同纵向进给af值,其它参数不变,根据所述C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.4、更换不同径向进给ap值,其它参数不变,根据所述C1设置多组参数值,并采用外圆磨床对初始构件进行加工,获得对应多个第一试验构件;
步骤1.5、采用表面粗糙度测试仪对步骤1.1、步骤1.2、步骤1.3和步骤1.4中每个所述第一试验构件进行表面粗糙度测试,测试方向为沿第一试验构件的轴向,并记录测试结果;
步骤1.6、根据步骤1.5所述的测试结果,绘制每个参数与表面粗糙度关系曲线。
4.如权利要求3所述的高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,其特征在于,步骤一中得出磨削工艺参数域C2的具体方法为:
以低表面粗糙度为约束,设置表面粗糙度约束值,并在每个所述参数与表面粗糙度关系曲线中,选取小于所述表面粗糙度约束值所对应的参数范围,建立所述高温合金构件磨削工艺参数域C2。
5.如权利要求1或4所述的高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,其特征在于,所述步骤二的具体方法为:
步骤2.1、根据所述C2采用正交试验方法选取多组参数,在外圆磨床上,对应每组参数加工出第二试验构件;
步骤2.2、通过表面粗糙度仪测量每个所述第二试验构件的表面粗糙度值;
步骤2.3、通过数字显微硬度计测量每个所述第二试验构件的表面显微硬度值;
步骤2.4、通过残余应力测试分析系统测试每个所述第二试验构件的表面残余应力值;
步骤2.5、采用多元线性回归方法对步骤2.1中的多组参数和所述表面粗糙度值、表面显微硬度值、表面残余应力值进行拟合,并建立所述磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式。
6.如权利要求1或4所述的高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,其特征在于,所述步骤三具体方法为:
步骤3.1、根据所述C2,设计多组参数,并根据每组所述参数加工多个疲劳构件;
步骤3.2、采用步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4的方法分别测量步骤3.1中的多个疲劳构件的表面粗糙度值、表面显微硬度值和表面残余应力值,测量位置位于每个所述疲劳构件中间圆弧段;
步骤3.3、计算得出步骤3.2中测量的疲劳构件的多组表面粗糙度值平均值、表面显微硬度值平均值和表面残余应力值平均值;
步骤3.4、采用旋转弯曲疲劳试验机对步骤3.1中的每一组的疲劳构件进行旋转弯曲疲劳寿命试验,并计算出每一组疲劳构件疲劳寿命值的平均值;
步骤3.5、采用多元线性回归方法对步骤3.3中的多组表面粗糙度值平均值、表面显微硬度值平均值和表面残余应力值平均值,以及步骤3.4中的每一组疲劳寿命值的平均值,进行拟合,并建立表面构件完整性与疲劳寿命关系式。
7.如权利要求6所述的高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,其特征在于,所述步骤3.1中加工疲劳构件的具体方法为:
步骤3.1.1、采用慢走丝电火花线切割切出圆棒试样,直径余量为3mm,轴向余量3mm;
步骤3.1.2、采用数控车削加工外形尺寸,直径方向余量大于或等于0.5mm;
步骤3.1.3、根据所述C2,设计多组参数,加工出多组所述疲劳构件。
8.如权利要求1所述的高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法,其特征在于,所述步骤四的具体方法为:
步骤4.1、根据所述构件表面完整性与疲劳寿命关系式确定疲劳寿命值增大时,所述表面粗糙度值、表面显微硬度值和表面残余应力值的变化方向和范围;
步骤4.2、在所述C2范围内,根据所述磨削工艺参数与构件表面完整性特征关系式和步骤4.1中得出的所述变化方向和范围,获得最终抗疲劳磨削工艺参数域C3。
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