电加工与模具

基于跨尺度模拟的多晶材料电火花加工微裂纹扩展机理与抑制研究

为揭示多晶材料在电火花加工过程中微裂纹的扩展机理，建立了多晶TC4钛合金有限元模型，模拟了放电热效应下的微裂纹扩展过程。通过分析裂纹萌生处热应力并结合单次脉冲放电热应力场结果，获得了多次放电的裂纹扩展载荷；以内聚力单元形式引入分子动力学模拟得到的T-S曲线，实现了跨尺度模拟。模拟结果表明，在20次脉冲放电对应的累积拉伸载荷5.28 GPa作用下，微裂纹稳定扩展后不含预裂纹的长和宽分别为2.979、1.163μm；与实验测得微裂纹平均尺寸对比（长3.078μm，宽1.104μm)，长和宽的t检验统计量分别为0.406和1.348，均小于临界值2.262，验证了该模拟方法的有效性。分析结果表明，通过控制累积残余应力可抑制微裂纹扩展。

基于物理信息神经网络的叶片气膜孔高周疲劳寿命预测

为更准确可靠地预测电火花加工重铸层影响下的气膜孔高周疲劳寿命，以带重铸层的多孔高温合金GH3536试件为研究对象，将电火花加工、温度与Basquin理论作为物理约束嵌入深度神经网络，提出了一种对叶片气膜孔高周疲劳的寿命预测方法。与支持向量回归、随机森林、深度神经网络预测方法相比，物理神经网络在通过超声疲劳试验自主构建数据集上五折平均R²为0.884 4，均方误差为0.204 2，展现出最优的预测精度和鲁棒性。物理神经网络降低了对大规模、高成本疲劳试验数据的依赖，为叶片气膜孔的高周寿命预测提供了新方法。

基于NURBS-FFD补偿的涡轮叶片气膜孔自适应算法研究

针对航空发动机涡轮叶片因铸造变形与装夹误差导致的气膜冷却孔孔位偏差，提出一种基于区域加权ICP与NURBS-FFD补偿的高精度自适应定位算法。首先在传统ICP框架中引入孔域权重，以增强气膜孔邻域点云对刚性配准的约束作用；在全局配准误差可控前提下，孔域平均误差由0.059 mm降至0.032 mm，降幅45.8%。其次，沿叶片展向等距切片获得的截面点云进行NURBS直接拟合，并构建FFD非刚性变形场，实现对叶片扭转、翘曲和收缩变形的分层补偿，避免传统平均线提取引起的误差传递。开展了自适应定位与加工试验，结果表明，孔心位置偏差均值和最大值分别为0.018、0.036 mm，孔轴角度偏差均值和最大值分别为0.72°、1.15°。

Nb521合金超声辅助混粉电火花加工工艺研究

针对Nb521合金在电火花加工中高电流、大脉宽下加工效率低、表面质量差的问题。采用超声振动辅助混粉电火花加工，通过单因素实验研究脉冲宽度、脉冲间隙、超声振幅及混粉浓度对材料去除率、表面粗糙度和相对电极损耗率的影响。结果表明：脉冲宽度增大，材料去除率与表面粗糙度升高，相对电极损耗率先升后降；脉冲间隙增大，材料去除率先升后降，表面粗糙度及电极损耗率降低；超声振幅增大，材料去除率与电极损耗率先降后升，表面粗糙度呈先升后降再升的波动趋势；混粉浓度增大，材料去除率升高，表面粗糙度及电极损耗率降低。

Ti_2AlNb合金表面钝化及电化学溶解特性研究

Ti_2AlNb合金因轻质、高比强度及优异的高温性能在航空航天领域具有应用潜力，但其在高电导率盐溶液中的电化学特性尚不明确。采用开路电位、极化曲线及电流效率测试，结合SEM和EDS分析，系统研究了Ti_2AlNb合金在NaCl溶液中的电化学行为。结果表明，合金浸入后开路电位迅速正移并趋于稳定，表面形成钝化膜，而极化曲线显示分解电压约为2.1 V，低于此值时表面保持钝化状态。电流效率随电流密度变化呈“先升高-后下降-再升高”的趋势，表面形貌由不均腐蚀逐渐转为平整致密。研究揭示了Ti_2AlNb合金在NaCl溶液中的钝化与溶解机理，为其电化学行为及耐蚀性研究提供参考。

多工况条件下的精密气密检测夹具失效机理与方案优化研究

精密气密检测夹具是高端制造业气密检测设备的主要核心部件,是保障设备正常工作及整个系统密封完整性的重要组成部分。针对精密气密检测夹具在低温环境(-40℃)、温度交变、振动冲击、结构变形和定位误差等多工况条件下易发生密封失效的问题,首先研究了热失配微动、预紧力衰减、材料脱气及低温变性等关键失效机理,接着在此基础上提出集成断续阶梯密封腔、差胀自适应匹配界面、梯度预紧力控制的优化方案。结果表明,优化后的气密夹具在-40℃～60℃及50～2 000 Hz振动频率内,其同轴度定位偏差降低40%,泄漏率优于3×10^-6 Pa·m³/s,显著提升了多工况密封稳定性。

液压壳体内部矩形油路沟通孔电解加工流场设计与试验研究

电解加工基于电化学阳极溶解原理实现材料去除,是实现油路沟通孔加工无重铸层、无微裂纹、无热影响区的理想工艺,加工间隙内的流场分布特性是决定油路沟通孔电解加工质量与稳定性的关键因素。针对矩形油路沟通孔的截面轮廓特征,设计了矩形单缝、双Y、群缝三种工具电极出液结构,通过流场仿真对加工时的流场分布均匀性进行定量评价,开展了三种不同出液形式的电解加工对比试验。结果表明,群缝流场边界流速的离散系数最小、分布均匀性最佳,同时加工过程稳定、孔口轮廓规整、孔壁质量最佳且孔型满足设计要求,孔壁表面粗糙度在Ra1.6μm以下,满足指标要求。

增材制造技术的发展

增材制造技术是近30年快速发展的特种加工技术,其优势在于三维结构的快速和自由制造,被广泛应用于新产品开发、单件小批量制造。通过对增材制造技术设备和应用情况的介绍,阐述了我国增材制造技术的发展趋势和关键技术。未来增材制造技术将向着三个方向发展:一是日常消费品制造方向;二是功能零件制造方向;三是组织与结构一体化制造方向。

国外电解加工的研究进展

对近些年国外电解加工的研究进展进行了综述和讨论,内容包括工具设计、脉冲电解、数控电解加工、微细加工、复合加工等。

超声加工技术的研究现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况 ,综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用 ,并阐述了超声加工技术的发展趋势。

电火花放电加工间隙状态检测方法综述

间隙状态检测是电火花加工过程中极其重要的一个环节。该文介绍了利用独立式脉冲电源进行电火花加工过程间隙状态检测的常用方法 ,分析了它们的实现原理与特点

国外特种加工技术的最新进展

就当前国际特种加工技术研究的最新进展情况， 从激光加工、电解加工、超声加工尤其是电火花加工等方面进行了较为详尽的阐述。希望能从国外此方面的研究中， 看出２１ 世纪特种加工技术的走向， 并为我国特种加工技术的研究提供借鉴。

增材制造技术的发展

增材制造技术是近30年快速发展的特种加工技术,其优势在于三维结构的快速和自由制造,被广泛应用于新产品开发、单件小批量制造。通过对增材制造技术设备和应用情况的介绍,阐述了我国增材制造技术的发展趋势和关键技术。未来增材制造技术将向着三个方向发展:一是日常消费品制造方向;二是功能零件制造方向;三是组织与结构一体化制造方向。

超声加工技术的研究现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况 ,综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用 ,并阐述了超声加工技术的发展趋势。

我国塑料模具发展现状及发展建议

电火花线切割加工技术及其发展动向

阐述了近年来国内外电火花线切割加工技术的发展动向、电火花线切割加工技术的发展趋势以及我国电火花线切割加工领域亟待发展的关键技术。

国外特种加工技术的最新进展

就当前国际特种加工技术研究的最新进展情况， 从激光加工、电解加工、超声加工尤其是电火花加工等方面进行了较为详尽的阐述。希望能从国外此方面的研究中， 看出２１ 世纪特种加工技术的走向， 并为我国特种加工技术的研究提供借鉴。