水室封頭加工刀具殘余應力產生原因探究及有限元分析.pdf

1、在對水室封頭切削加工工藝進行研究過程中，發(fā)現在其拉荒過程中重型焊接車刀的破損情況嚴重，導致生產效率極低。而刀具殘余應力是造成刀具在切削過程中過早失效的重要原因之一，對于重型焊接車刀而言殘余應力的來源主要有兩方面，即由焊接產生的殘余應力和由切削產生的殘余應力，本文分別對這兩種來源的殘余應力進行研究分析。
　　首先，從焊接車刀的各部分（YT5刀片，釬料，45鋼刀體）的材料屬性和焊接工藝進行分析，探究焊接殘余應力產生的主要原因，并進行焊

2、接試驗，再針對焊接過程相關參數對焊接殘余應力進行有限元仿真分析，根據仿真結果分析焊接車刀中焊接殘余應力分布情況，并為焊接殘余應力測試中測試點位置的確定提供依據。
　　其次，對切削過程中溫度場和應力場進行分析，通過有限元仿真分析切削溫度和切削應力對刀具殘余應力影響，并利用切削試驗對理論分析結論進行驗證，同時對刀片進行磨損試驗，確定月牙洼磨損中心位置，分析切削殘余應力與月牙洼磨損之間的關系。
　　進而，對納米壓痕法基本原理進行分

3、析基礎上，優(yōu)選納米壓痕法測試的最佳理論模型，對焊接刀片焊縫處和刀片切削區(qū)域進行殘余應力測試試驗，并分別對試驗結果進行分析。在對焊接刀片測試之前，先利用掃描電鏡選擇無明顯焊接缺陷并且焊接各部分元素擴散良好的試件進行測試。
　　最后，在對重型焊接刀具焊接殘余應力和切削殘余應力的研究基礎上，嘗試對兩種形式的殘余應力進行控制，為了降低焊接殘余應力，對焊后的刀具進行振動時效和超聲沖擊處理，并對處理后樣件進行驗證性試驗。而為了降低切削殘余應力