钛合金表面氧化层的超声波辅助空化磨粒流精整方法技术

本发明专利技术提供一种钛合金表面氧化层的超声波辅助空化磨粒流精整方法，包括：对固液两相混合流体进行搅动形成高速湍流涡旋；抽取固液两相混合流体并混合微纳米气泡形成高速高压气液固三相磨粒流；向罐体内工件喷射高速高压气液固三相磨粒流进行分阶段的表面处理；同时通过配置在工件下方的超声波装置发出超声波，形成超声波空化效应，并且在罐体内的高速流体中形成正、负压迅速交替的能量波动环境，引起高速流体中微纳米气泡的膨胀和压缩。本发明专利技术结合湍流、射流、空化及超声波的综合作用，采用空化磨粒射流、湍流一体化包围式加工与超声波增强相结合的方式，可实现氧化皮的不同原位缺陷同步剥离及新缺陷点衍生和连锁剥离，去除效率高，加工均匀性好。

Ultrasonic assisted cavitation abrasive flow finishing of oxide layer on titanium alloy surface

【技术实现步骤摘要】
钛合金表面氧化层的超声波辅助空化磨粒流精整方法
本专利技术涉及表面处理
，尤其是磨粒流精整技术，具体而言涉及一种钛合金表面氧化层的超声波辅助空化磨粒流精整方法。
技术介绍
钛合金具有极高的比强度、耐腐蚀性及耐高温性能，是航空航天领域重要的结构材料，。但钛合金热导率低、切削性能差，加工过程中往往需要多次退火热处理以消除其加工应力。由于结构件的特殊性能要求，还需要对其进行强化热处理以获得强度高和塑性好的综合性能。这些热处理大多是在无保护气体条件下进行的，处理温度500℃-800℃，处理时长0.5H-20H，导致工件表面形成厚度达到0.05mm-1.8mm的致密氧化层，严重影响工件美观度和后续工序的进行，需要对其表面氧化层进行清理。钛合金表面氧化层常用机械法和化学法清理，机械法包括打磨法、抛丸法、喷砂法等，方法简单，但作用力大，均匀性差，易残留应力损伤基材，只适用于简单结构工件，且加工过程伴随粉尘污染。化学法通常采用先熔融碱洗后酸洗的方式，碱液常为NaOH-NaNO2系,加热温度120℃-450℃，时间2H-6H；酸液常为HF-HNO3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金表面氧化层的超声波辅助空化磨粒流精整方法，其特征在于，包括：/n步骤1、在配置有固液两相混合流体的罐体内，通过湍流发生器进行搅动，形成高速湍流涡旋，其中固液两相混合流体以环保水基载体并混合硬质固体磨粒组成；/n步骤2、通过微气泡泵抽取固液两相混合流体，并混合微气泡泵生成的微纳米气泡，与固液两相混合流体进行融合、增压，形成高速高压气液固三相磨粒流；/n步骤3、通过罐体侧壁上的射流出口向罐体内待加工的工件喷射高速高压气液固三相磨粒流，对工件进行表面处理；/n其中，在表面处理过程中，还包括：通过配置在工件下方的超声波装置发出超声波，在罐体内实现超声波空化效应，并且在罐体内的高速流体中形...

【技术特征摘要】
1.一种钛合金表面氧化层的超声波辅助空化磨粒流精整方法，其特征在于，包括：
步骤1、在配置有固液两相混合流体的罐体内，通过湍流发生器进行搅动，形成高速湍流涡旋，其中固液两相混合流体以环保水基载体并混合硬质固体磨粒组成；
步骤2、通过微气泡泵抽取固液两相混合流体，并混合微气泡泵生成的微纳米气泡，与固液两相混合流体进行融合、增压，形成高速高压气液固三相磨粒流；
步骤3、通过罐体侧壁上的射流出口向罐体内待加工的工件喷射高速高压气液固三相磨粒流，对工件进行表面处理；
其中，在表面处理过程中，还包括：通过配置在工件下方的超声波装置发出超声波，在罐体内实现超声波空化效应，并且在罐体内的高速流体中形成正、负压迅速交替的能量波动环境，引起高速流体中微纳米气泡的膨胀和压缩。


2.根据权利要求1所述的钛合金表面氧化层的超声波辅助空化磨粒流精整方法，其特征在于，所述步骤3中，进一步包括以下步骤：
调节微气泡泵的压力和流量以调节射流流量和压力。


3.根据权利要求1所述的钛合金表面氧化层的超声波辅助空化磨粒流精整方法，其特征在于，所述步骤3中，进一步包括以下步骤：
调节微气泡泵的进气量以调节高速高压气液固三相磨粒流中微纳米气泡的含量和尺寸。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，张晓静，屠学波，常辉，孙中刚，
申请(专利权)人：南京尚吉增材制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32