核主泵葉輪數(shù)控加工工藝與抗應(yīng)力腐蝕特性規(guī)律研究.pdf

1、核主泵葉輪是核反應(yīng)堆不可或缺的關(guān)鍵部件,其工作條件惡劣,性能要求高,在實(shí)際工作中,常常發(fā)生腐蝕性應(yīng)力開裂,給核電站的安全運(yùn)行造成巨大的影響。核主泵葉輪通常是采用奧氏體不銹鋼做材料,通過數(shù)控加工而成,由于核主泵性能的要求,需要達(dá)到很好的加工質(zhì)量,但不銹鋼又是難加工材料,因此給數(shù)控加工帶來了很大的困難。數(shù)控加工中刀具軌跡會(huì)對(duì)殘余應(yīng)力產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響加工表面的抗應(yīng)力腐蝕性能,因此研究刀具軌跡對(duì)殘余應(yīng)力和抗應(yīng)力腐蝕性能的影響具有很大的研究?jī)r(jià)值

2、。
　　本文討論了核主泵葉輪五軸數(shù)控加工技術(shù)的研究現(xiàn)況和發(fā)展趨勢(shì),針對(duì)核主泵葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料特性,分析和規(guī)劃了數(shù)控加工工藝,通過對(duì)比不同刀具軌跡對(duì)殘余應(yīng)力和抗應(yīng)力腐蝕性能的影響,提出了刀具軌跡的優(yōu)化方向。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先,根據(jù) NURBS法建立了核主泵葉輪的三維模型。根據(jù)核主泵葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料特性,對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析和規(guī)劃,通過ABAQUS有限元仿真軟件對(duì)于不同刀具軌跡對(duì)殘余應(yīng)力大小和分布的影響進(jìn)行了

3、仿真。
　　根據(jù)葉輪根部區(qū)域的特點(diǎn),采用奧氏體不銹鋼薄板制作U型彎試樣進(jìn)行抗應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn),分析了根部區(qū)域加工常用的七種不同刀具軌跡對(duì)加工表面抗應(yīng)力腐蝕性能的影響,為數(shù)控加工刀具軌跡的優(yōu)化提供了方向。以殘余應(yīng)力作為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)不同刀具軌跡加工后的殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量,得出的結(jié)論跟腐蝕實(shí)驗(yàn)和有限元仿真結(jié)果吻合。
　　最后對(duì)核主泵葉輪進(jìn)行了刀具軌跡規(guī)劃和仿真,并通過五軸數(shù)控機(jī)床完成了葉輪的加工,通過實(shí)驗(yàn)分析了根部不同加工軌跡對(duì)加工表面