微小面积电火花加工钛合金TC4的表面裂纹研究

钟洁，李军（四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065）

微小面积电火花加工钛合金TC4的表面裂纹研究

钟洁，李军
（四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065）

应用Minitab软件对电火花热加工钛合金进行正交试验的参数设计，并对试验结果进行方差分析一确定各个参数对结果影响的显著性；同时进行信噪比分析得到各个指标的最佳参数匹配值。然后应用ImageJ软件对电子扫描显微镜（SEM）下得到的电火花加工TC4的微小孔表面进行处理分析，统计出微小孔表面的裂纹密度。该方法可以在不采用繁琐的理论公式计算的情况下计算加工表面的孔隙率，具有良好的直观性与较高的精度。

微小面积；TC4；电火花；裂纹密度

0 引言

钛合金是典型难加工金属材料，传统的机械加工不能很好的实现使用要求，而电火花加工能很好地实现对钛合金进行微小孔的加工［1］。微小面积（0.09～0.80cm2）电火花加工存在的显著问题，这是由于不稳定的电弧作用导致电火花加工后表面的退化。在扫描电镜的观察下会观察到微细的小裂纹，在航空航天领域裂纹的存在不容忽视。由于小裂纹效应，其扩展速率高于长裂纹，且在低于长裂纹门槛值的情况下小裂纹仍能扩展［2］。所以对电火花微小孔加工TC4产生的微裂纹的影响是非常有意义的。

1 实验设备

电火花加工设备采用的是倍速特BEST-450。图1所示为电火花放电加工部分。电极采用的是直径为3mm的紫铜电极，工作液使用的是火花油，采用可调电参数对TC4钛合金锻件进行小孔加工。……