细长锆管表面磁力研磨高精光整参数优化研究

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利用磁力研磨技术提高具有细长特征的锆管表面质量,探究磨料粒径、主轴转速、进给速率等磁力研磨工艺参数对锆管表面质量的影响规律,最终获得磁力研磨加工细长锆管的关键参数组合.采用三维轮廓仪、扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析加工前后锆管表面三维形貌、显微截面及成分变化特征,借助残余应力检测仪(LXRD)探究锆管表面加工前后残余应力变化规律.结果表明:锆管表面粗糙度随研磨主轴转速增大呈先减后增趋势,而磨料粒径和进给速率与粗糙度正相关.在本实验条件下,磨料粒径为56 μm,主轴转速为1000r·min-1,进给速率为84 mm·min-1组合时,锆管表面粗糙度(Ra)从初始0.327 μm降至最低值0.117 μm.三维形貌及成分分析结果表明磁力研磨加工后,锆管表面缺陷明显改善,且无显著杂质元素污染,最终获得均一完整表面质量.除此之外,表面应力由初始-144.12 MPa转变为-220.77 MPa,压应力增大53%.本研究将为具有细长特征的核用锆管表面精细加工提供关键数据支撑.
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