基于内部嵌入热源的镍基高温合金磨削表面残余应力控制

【作者】 贺占蜀； 王培卓； 张远西； 融亦鸣； 汤勇；

【机构】 郑州大学机械工程学院； 清华大学机械工程学院； 华南理工大学表面功能结构先进制造广东普通高校重点实验室；

【摘要】 镍基高温合金在磨削后,表面将产生残余拉应力,工件的疲劳寿命会因此大大降低.因此,本文在分析了镍基高温合金磨削残余应力的产生机理的基础上,提出了一种在工件内部嵌入热源,从而主动控制表面残余拉应力向压应力转变的新方法.并采用COMSOL Multiphysic5.0对Inconel718的磨削过程进行了模拟仿真,分析了工件内部嵌入热源和未嵌入热源时的表面残余应力分布情况,研究了热源密度、热源长度、热源深度、热源高度和热源与磨削区距离对残余应力分布的影响.结果表明:通过在工件内部嵌入热源,成功将磨削表面残余拉应力转变为残余压应力;表面残余应力受热源密度、热源尺寸位置等综合作用,其中热源密度对表面残余压应力的产生影响最大;通过调节热源位置参数,获得了最大表面残余压应力.更多还原