钛合金 TC4 加工过程中残余应力演变及控制技术研究
DOI: http://dx.doi.org/10.12349/msat.v4i4.8483
Article ID: 8483
摘要
钛合金TC4因具有高比强度、优异的耐蚀性和高温性能，被广泛应用于航空航天、能源装备及生物医疗等领域。然而，其在切削加工过程中易产生较大的残余应力，严重影响零件的尺寸精度、疲劳寿命与服役稳定性。本文通过分析TC4合金在切削、磨削及热处理过程中的残余应力演变规律，揭示了热—力—相变耦合作用下的应力形成机制。研究表明，切削温度、进给速度、刀具磨损及冷却条件是影响应力分布的关键因素。基于实验与有限元模拟结果，本文提出了多场协同控制策略，包括低温冷却技术、振动切削、激光表面调控及超声冲击处理等方法，以实现残余应力的有效调控与应力场优化。研究成果为钛合金精密加工及服役性能提升提供了理论依据与技术路径。
关键词
钛合金TC4；残余应力；应力演变；切削机理；应力控制
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