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喷丸强化对GH4169合金孔结构高温低周疲劳性能的影响_王欣

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第２８卷第６期中　国　表　面　工　

程

Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．６

２０１５年１２月ＣＨＩＮＡ　ＳＵＲＦＡＣＥ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　２０１５

ｄｏｉ：１０．１１９３３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－９２８９．２０１５．０６．００２

喷丸强化对ＧＨ４１６９合金孔结构高温低周疲劳性能的影响＊王　欣１，胡仁高２，胡　博２，汤智慧１，罗学昆１

（１．北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空重点实验室，北京１０００９５；２．中国燃气涡轮研究院第十一研

究室，成都６１０５００

）

摘　要：螺栓结构是航空发动机盘件的重要连接结构，但服役时存在结构应力集中的螺栓孔结构受到大载荷作用，容

易发生疲劳失效。根据高压压气机盘螺栓孔结构设计中心孔板材疲劳试样，对中心孔板材疲劳试样进行喷丸强化，研究了原始、高强度和低强度喷丸工艺等３种状态下表面粗糙度和残余应力场，并表征了３种状态下的高温低周疲劳性能。结果表明：相比铰孔状态，大强度的喷丸工艺使孔壁表面粗糙度显著增大，并且在倒角区域出现喷丸塑性流动金属的堆积，虽然引入了深度较大的残余压应力场，但仍然使得疲劳性能有所降低；小强度喷丸后疲劳性能有所提高但分散度增大。通过断口可以看出，原始和小强度喷丸后疲劳源萌生在孔壁处，呈多源疲劳断口；大强度喷丸后疲劳源萌生在孔边倒角区域，为单源断口。关键词：螺栓孔；低周疲劳；喷丸；表面粗糙度；倒角

中图分类号：ＴＧ６６８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７－９２８９（２０１５）０６－０００７－０６

Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｓｈｏｔ　Ｐｅｅｎｉｎｇ　ｏｎ　Ｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｌｏｗ－ｃｙｃｌｅ　Ｆａｔｉｇｕｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆＧＨ４１６９Ｓｕｐｅｒａｌｌｏｙ　ｗｉｔｈ　Ｈｏｌｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

ＷＡＮＧ　Ｘｉｎ１，ＨＵ　Ｒｅｎ－ｇａｏ２，ＨＵ　Ｂｏ２，ＴＡＮＧ　Ｚｈｉ－ｈｕｉ　１，ＬＵＯ　Ｘｕｅ－ｋｕｎ１（１．Ａｖｉａｔｉｏｎ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ａｖｉａｔｉｏｎ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｅｒｏｎａｕｔｉ－

ｃａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００９５；２．Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　１１，Ｃｈｉｎａ　Ｇａｓ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１０５００）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｂｏｌｔｅｄ　ｊｏｉｎｔ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｄｉｓｋｓ；ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｌａｒｇｅ　ｌｏａｄｓ　ｏｎ　ｔｈｅ

ｂｏｌｔ　ｈｏｌｅ　ｗｉｔｈ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓｔｒｅｓｓ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｌｅａｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｉｎ　ｓｅｒｖｉｃｅ．Ｓｈｅｅｔ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｃｅｎｔｒａｌ　ｈｏｌｅ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　ｂｏｌｔ　ｈｏｌｅ　ｏｆ　ａ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ　ｄｉｓｋ，ａｎｄ　ｗｅｒｅ　ｓｈｏｔ－ｐｅｅｎｅｄ　ｏｎ　ｔｗｏ　ｉｎｔｅｎｓｉ－

ｔｉｅｓ．Ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｓｔｒｅｓｓ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｌｏｗ－ｃｙｃｌｅ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｅｇｒｉｔｙ　ｓｔａｔｕｅｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｕｎｐｅｅｎｅｄ，ｈｉｇｈ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｐｅｅｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｐｅｅｎｉｎｇ，ｗｅｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ　ｔｈａｔ：ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｕｎｐｅｅｎｅｄ　ｓａｍｐｌｅｓｓ，ｈｉｇｈ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｐｅｅｎｉｎｇ　ｌｅａｄｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ，ａｎｄｔｈｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｌａｓｔｉｃ－ｆｌｏｗ　ｍｅｔａｌ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｍｆｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ｃａｕｓｅｓｔｈｅ　ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒ　ｈａｎｄ，ｗｈｅｎ　ｌｏｗ－ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｐｅｅｎｅｄ，ｆａｔｉｇｕｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ，ｔｈｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｏｆ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｌｉｖｅｓ　ａｒｉｓｅｓ　Ｔｈｅ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｃｒａｃｋ　ｏｆ　ｕｎｐｅｅｎｅｄ　ａｎｄ　ｌｏｗ－ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｐｅｅｎｅｄ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　ｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｗａｌｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｏｌｅｓ，ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ

ｍｕｌｔｉ－ｓｏｕｒｃｅ　ｃｒａｃｋ　ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｎｕｃｌｅａｔｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｍｆｅｒ　ｗｈｅｎ　ｈｉｇｈ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｐｅｅｎｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｏｌｔ　ｈｏｌｅ；ｌｏｗ－ｃｙｃｌｅ　ｆａｔｉｇｕｅ；ｓｈｏｔ　ｐｅｅｎｉｎｇ；ｓｕｒｆａｃｅ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ；ｃｈａｍｆｅｒ

收稿日期：２０１５－０８－１２；修回日期：２０１５－１０－２９；基金项目：＊航空科学基金（２０１５ＺＦ２１０１７）；

中国航空工业集团公司创新基金

（２０１３Ｅ６２１３７Ｒ）通讯作者：王欣（１９８３－），男（汉），工程师，硕士；研究方向：抗疲劳表面改性技术；Ｔｅｌ：（０１０）６２４９　６４５０；Ｅ－ｍａｉｌ：ｒａｓｈｅｅｄ９９０９１８＠

１６３．ｃｏｍ

网络出版日期：２０１５－１２－０８　１６∶０６；网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．３９０５．ＴＧ．２０１５１２０８．１６０６．００２．ｈｔｍｌ

引文格式：王欣，胡仁高，胡博，等．喷丸强化对ＧＨ４１６９合金孔结构高温低周疲劳性能的影响［Ｊ］．中国表面工程，２０１５，２８（６）：７－

１２．Ｗａｎｇ　Ｘ，Ｈｕ　Ｒ　Ｇ，Ｈｕ　Ｂ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｈｏｔ　ｐｅｅｎｉｎｇ　ｏｎ　ｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｌｏｗ－ｃｙｃｌｅ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ＧＨ４１６９ｓｕｐｅｒ－

ａｌｌｏｙ　ｗｉｔｈ　ｈｏｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，２８（６）：７－１２．中　国　表　面　工　程２０１５年

０　引　

言

螺栓结构是现役航空发动机盘件使用的重要连接结构［１］；然而，

螺栓孔存在天然的结构应

力集中且受力很大，是盘件薄弱区域，容易发生疲劳断裂。例如，某型机压气机三级低压转子在销钉孔处断裂，发生发动机超温，原因为进气边处存在台阶导致应力集中而发生疲劳断裂［２］；

又

如，某发动机返厂维修时检测发现某高压压气机篦齿盘均压孔存在裂纹，经分析为孔边应力水平较高，在动载荷的合力作用下，产生疲劳裂纹［３］。

实际上，文献报道的航空发动机孔结构疲劳事件不在少数［４－６］，引起了航空工业的极大重视，

从设计、强度和试验角度开展了一系列孔结构强度计算分析、寿命试验与孔型优化。陆山等［７］将孔结构的加工缺陷简化为裂纹，建立了考虑表面缺陷分布的轮盘概率寿命计算方法，并在钛合金盘上进行了验证。龚梦贤等［８］对一级涡轮盘旧盘开展低循环寿命研究，结果在６　０００次循环左右观察到销钉孔存在裂纹。陈秋任等［９］开展了双轴对称异形孔研究，采用非圆形闭合曲线孔优化后，孔边应力最大值较圆形孔降低了１４．８％

。

从受力和计算角度研究孔结构的疲劳强度针对的是服役性能；而在制造过程中，孔结构最终加工后的表面完整性和表面变质层状态也是决定疲劳性能的重要因素。从抗疲劳制造角度出发，对于孔结构实施合理的表面强化方法，在保证孔型面要求的前提下，引入残余压应力和组织强化因素，可以有效提高孔结构的疲劳抗力。目前国内对发动机盘件孔结构是否实施表面强化意见不一，也缺乏孔结构表面改性对疲劳性能影响的系统研究。针对上述情况，文中分析了国内应用最广泛的孔结构表面强化方法，即斜角入射喷丸强化，针对盘件孔结构简化的中心孔疲劳试样开展研究，分析孔结构喷丸后的表面粗糙度、喷丸后残余应力场分布和疲劳性能及断口，从表面强化技术角度提出孔结构抗疲劳方法。

１　

材料与工艺

试验所用材料为ＧＨ４１６９合金盘锻件，其力学性能如表１所示。在盘锻件上沿半径方向取样作为试样的长度方向，取样后按照图１加工，孔加工方法为电火花打穿刺孔－镗孔－铰孔－数控铣削孔边倒角。

实施的喷丸工艺有两种，分别采用陶瓷丸和铸钢丸喷丸，强度为０．１０Ａ和０．２０Ａ，具体参数如表２

所示。喷丸过程按照ＨＢ／Ｚ　２６－２０１１进行。

表１　ＧＨ４１６９合金盘锻件的力学性能Ｔａｂｌｅ　１　Ｍｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＧＨ４１６９ｄｉｓｋ　ｆｏｒｇｉｎｇ

Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／℃σｂ／ＭＰａσ

０．２

／

ＭＰａδ４ψ

２０　１　３４５－１　４３０　１　１４０－１　２００　１２－２２　２０－３７６５０　１　１００－１　１６５　９３０－９９５　１２－３０　２５－３８

图１　中心孔板材疲劳试样Ｆｉｇ．１　Ｓｈｅｅｔ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒａｌ　ｈｏｌｅ

表２　喷丸强化的工艺参数Ｔａｂｌｅ　２　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈｏｔ　ｐｅｅｎｉｎｇ

Ｎｏ．ＳｈｏｔＩｎｔｅｎｓｉｔｙ／ｍｍＡＣｏｖｅｒａｇｅ　ＡｎｇｌｅＳＰ－１Ｃｅｒａｍｉｃ　０．１０＞１００％＞６０°ＳＰ－２Ｃａｓｔ　ｉｒｏｎ　０．２０＞１００％＞６０°

采用Ｔａｙｌｏｒ扫描式轮廓仪对每种工艺两件试样的孔壁进行表面粗糙度表征，每个试样在不同位置测试３次粗糙度，取平均值。采用Ｘ－３０００

型Ｘ射线残余应力仪配合电化学剥层方法对喷丸前后中心孔试样进行残余应力场的表征，采用Ｃｒ

Ｋα靶，管电流６ｍＡ，管电压３０ｋＶ。采用ＭＴＳ－８１０液压伺服疲劳试验机对原始试样和两种喷丸工艺下的试样进行疲劳试验，按照ＨＢ　５２８７－１９９６的方法，每类方法各测试４个试

８

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转速对FGH96GH4169高温合金惯性摩擦焊接头组织与力学性能的影响

转速对FGH96GH4169高温合金惯性摩擦焊接头组织与力学性能的影响

转速对FGH96GH4169高温合金惯性摩擦焊接头组织与力学性能的影响0 前言提高推重比是当前航空发动机的最重要发展趋势之一，增大涡轮进口温度是满足这一要求的重要手段，这就需要更先进、更可靠的高温材料。

镍基高温合金具有优良的高温力学性能，其制造的涡轮部件已经在国际上先进航空发动机制造领域广泛应用。

考虑性能涡轮转子不同部件往往采用不同材料制造，粉末高温合金[1-4]涡轮盘与高温合金涡轮轴的连接已成为现阶段亟待解决的问题。

生产型企业的生产成本一般由直接材料、直接人工、制造费用三部分组成，其中直接材料指原材料、辅助材料、备品配件、燃料等物料的使用成本，直接人工指生产过程中支付的工资和福利费用，制造费用指机器设备的折旧损耗费用，一般按采购成本的一定比例计提。

可见企业采购物资的成本是产品生产成本的主要构成内容，将直接影响企业的利润水平。

因此采购成本控制是降低企业生产成本和提升利润水平的重要途径。

惯性摩擦焊(IFW)以其性能好、质量稳定、可靠性高等特点，在国内外广泛应用于先进航空发动机整体涡轮转子连接制造中。

国内外陆续开展了IFW的研究工作，并取得了一定的进展[5-6]。

M.Preuss等人研究对比了三种Ni基高温合金惯性摩擦焊的显微组织、力学性能以及焊接残余应力。

Zhu Y.Z.等人[7]研究了Ni基合金80A/4Cr10Si2Mo 惯性摩擦焊接头的组织演变规律。

Nie L.F.等人[8]构建了FGH96惯性摩擦焊的数值模型，对摩擦焊界面温度应力场进行了分析。

王彬等人[9]采用紫铜丝作为示踪金属观测并分析了FGH96/GH4169惯性摩擦焊接头的金属流动行为。

但目前高温合金惯性摩擦焊的研究主要集中在同质连接，关于异质高温合金惯性摩擦焊的研究少见报道。

“互联网+健身参与”是在“互联网+”时代背景下，应用现代化、智能化、信息化等科技创新为全民健身参与服务。

例如“智能夜跑”、“悦动跑团”等健身跑模式，属于利用“APP软件+互联网”技术监控体育活动运动量、消耗量、睡眠质量及其他身体健康指标等功能的智能化形式，而通过在朋友圈的“晒跑”、“晒健身”等行为大大激发了全民健身参与的兴趣，各种约跑、约教练、约运动活动层出不穷，促进了运动“趣缘”群体的形成，也方便群众省时、省力地进行体育运动。

我国航空发动机用GH4169合金现状与发展

我国航空发动机用GH4169合金现状与发展


第八届（2011）中国钢铁年会论文集 金厂从国外引进了先进的带氦气冷却的真空自耗炉。GH4169 合金材质的提高，为进一步改进热加工工艺奠 定了基础。通过改进热加工工艺，使 GH4169 合金的开坯火次从 8 火缩减到现在的 3 火，开坯后棒材的晶粒 度从 4～5 级细化为 5～6 级。在缩短开坯时间的同时改善了棒材的组织和性能，提高了生产效率。同时，针 对φ100～150mm 的棒材在锤锻过程中组织很难控制的特点，冶金厂对 GH4169 合金的精锻工艺进行了初步 研究，为今后深入开展 GH4169 合金的精锻加工工艺奠定了基础。
1 引言
GH4169 合金是仿美 Inconel 718 合金。Inconel 718 合金是由美国国际镍公司（Inco Alloys International） 亨廷顿分公司（Huntington）的 H.L.Eiselstein 研制成功，并于 1959 年公开的一种以体心四方 Ni3Nb（γ〞） 和面心立方 Ni3（Al,Ti,Nb）(γ′)析出强化的镍基变形高温合金。合金在-253～650℃之间具有高的抗拉强 度、屈服强度、持久强度和塑性，同时具有良好的抗腐蚀、抗辐照、热加工及焊接性能，因而成为航空、航 天及核能、石化领域大量应用的关键材料。其中该合金在航空发动机中的应用最典型，用量也最大。鉴于此， 本文将对 GH4169 合金在航空发动机中的应用现状和发展趋势作一简述，供大家参考。
2 应用现状
我国于 1968 年开始仿制 Inconel 718 合金，自 20 世纪 80 年代以来，结合航空发动机涡轮盘的研制，国 内对 GH4169 合金开展了大量的研究工作，特别是结合我国的国情和生产装备状况，有特色与创造性地研究 和掌握了有关工序的工艺，使国内生产的 GH4169 合金质量不断提高，满足了我国航空发动机对 GH4169 合 金的需要。
抗疲劳的表面强化技术

抗疲劳的表面强化技术


深入 的抗 疲劳表面强化 技术 。该 技术利 用高 速弹 丸流 冲击 金属零件 表面 ，使零件 表面层 产生塑 性形 变梯度 ，利用 加 工硬化原 理 ，改变 零 件表 层 的残余 应 力状 态 和表 面形 貌 ， 引入残余压应 力场和高位错密度 ，起 到抗疲 劳强化 的效果 。
喷 丸 强 化 的 主 要 优 点 是 容 易 实 施 ，适 用 于 任 何 开 放 表 面 ，
对过程参数 的综合 控制 ，达到 喷丸强度 和表面 覆盖率 等检
验指标 。
北京航空材料研究 院与西安 交通大学 等单 位的研 究人 员早在上世纪 ６ Ｏ年代 开始即对 喷丸强化与喷丸残余 应力分
析 技 术 开 展 了大 量 研 究 ，并 取 得 了大 量 的 研 究 成 果 。北 京
鉴于表面缺陷等表 面完 整性 问题 ，美 国于上世纪 ６ Ｏ年
了喷丸残余应力 的表征方法＿ １ ，为喷丸在航 空工业 的应 用 作 出了重要 的贡献 。 目前 ，北 京航 空材料研 究 院每年负 责 大量航空新型号飞行器 的喷丸 强化与表 面完整性 技术研 究
工 作 ，并 制 定 了新 的 喷 丸 强 化 工 艺 航 空 标 准 ｌ 。 西 安 交 通 ＿ ｇ ］
１ 抗 疲 劳 的 表 面 强 化 技 术
１ １喷 丸 强 化 技 术 （ ｈ ｔｐ ｅ ｉｇ ． Ｓ ｏ ｅｎｎ ）
喷 丸 强 化 技 术 是 目前 我 国航 空 工 业 使 用 最 广 ，研 究 最
大学研究人员等对 Ｘ射线衍射 残余应力 测定法 机理和 喷丸
与 疲 劳 性 能 的 关 系 等 进 行 了 许 多 研 究 ，并 发 表 了 多 篇 著 作 。 喷 丸 强 化 技 术 在 抗 疲 劳 的表 面 强 化 技 术 中应 用 最 广 ，
超声辅助磨削GH4169高温合金工艺研究

超声辅助磨削GH4169高温合金工艺研究

超声辅助磨削GH4169高温合金工艺研究王晨旭，徐念伟，张园，康仁科，宋洪侠，鲍岩(大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连116024)摘要：针对GH4169高温合金的难加工性、砂轮磨损严重导致的加工表面质量差、效率低等问题，引入超声辅助磨削加工技术，分析了主轴转速、进给速度、磨削深度、超声振幅对磨削力、砂轮磨损及表面形貌的影响。

结果表明：超声辅助磨削能有效降低磨削力并有助于延长砂轮使用寿命；获得了超声对材料去除方式、砂轮磨损行为的影响机制，对指导GH4169高温合金工艺优化、以实现高质高效加工具有重要意义。

关键词:超声辅助磨削;磨削力;砂轮磨损;表面形貌中图分类号:TG663文献标志码:A文章编号:1009-279X(2022)01-0055-06Study on Ultrasonic Assisted Grinding Process of GH4169Superalloy WANG Chenxu,XU Nianwei,ZHANG Yuan,KANG Renke,SONG Hongxia,BAO Yan(Key Laboratory for Precision and Non-traditional Machining of Ministry of Education,Dalian University of Technology,Dalian116024,China)Abstract:Ultrasonic assisted grinding technology is introduced to solve the machining problems of GH4169superalloy,such as poor surface quality and low efficiency caused by hard machinability and serious grinding wheel wear.By analyzing the effects of spindle speed,feed rate,grinding depth and the amplitude on grinding force,grinding wheel wear and surface topography,the result shows that ultrasonic assisted grinding can effectively reduce grinding force,prolong the service life of grinding wheel and reveals the influence mechanism of ultrasonic assisted grinding on material removal mode and wheel wear behavior.It's a great significance to guide the process optimization of GH4169 superalloy to achieve high quality and high efficiency machining.Key words:ultrasonic grinding;grinding force;grinding wheel wear;surface topographyGH4169高温合金具有良好的高温强度和耐腐蚀性，在航空航天、化学能、核能等关键领域得到了广泛应用叫例如，“太行发动机-中国制造”的第三代大型军用涡轮风扇发动机，采用了以GH4169为材料制造的261个部件［2］。