超声辅助磁力研磨对选区激光熔化TC4合金表面质量的影响

摘要

为了改善选区激光熔化TC4合金的表面质量，采用超声辅助磁力研磨技术进行光整加工。模拟了不同磁极尺寸和研磨区域下磁通密度的大小和分布情况。对空化泡在复合场下受力进行分析，研究磁场对空化效应的影响机理。分析了施加超声振动前后试样表面形貌的变化规律，研究了振幅、研磨转速和研磨时间对表面粗糙度的影响规律。结果表明，随着磁极直径和高度的增加，磁感应强度增加，磁通密度的分布逐渐由不均匀向均匀变化。在80 mm的固定位置研磨效果较好，平均磁场力为17.12 mN，表面粗糙度为0.673μm。施加超声振动后，原始表面凸起和缺陷被完全去除，表面有细长的划痕，表面粗糙度降至0.243μm。与磁力研磨工艺相比，表面粗糙度降低了60%。磁场对空化效应的抑制作用降低了空化泡溃灭时释放的能量，从而减小了空化效应对表面造成的损伤。

关键词

超声辅助磁力研磨 / 选区激光熔化 / TC4合金 / 表面质量 / 表面粗糙度