付 明，刘剑锋，向 涛，柏 强，罗远新

(1. 中国核动力研究设计院，四川 成都 610200；2. 重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 400044)

0 前言

锆合金是反应堆的关键核心材料之一[1-3]，目前主要用于核反应堆的结构材料及燃料元件的包壳材料等。由于锆合金材料塑性大、导热性能差、燃点低，在机械加工过程中容易产生卷屑、粘刀[4,5]，且容易产生加工误差，因此针对锆合金材料的切削性能研究较多。但是目前关于锆合金的塑性加工研究较少，尤其是锆合金板材的微孔塑性成型研究较少，这严重制约着锆合金材料的进一步发展使用。因此研究锆合金板材的微孔塑性成型技术具有十分重要的作用。

目前，微孔加工技术包括滚轧成型、振动切削、机械钻孔、电化学打孔、印压光刻和激光加工等。美国西北大学的Dongkai Xu[6]通过滚轧成型的方法加工不同形状特征的微孔，可在板材上加工出直径 0.1～0.3 mm范围内的微孔。美国西北大学的Ping Guo[7-9]提出微结构的椭圆振动纹理(EVT)成型方法，即切削刀具沿椭圆形轨迹振动并通过高切削速度的作用，在工件表面会形成所需的微孔结构。日本近畿大学的Kai Egashira[10]通过电火花线切割(WEDG)制作了横截面为D形且切削刃半径为0.5 um的微型工具，基于该钻削工具在单晶硅上钻削出孔径为6.7 um的微孔。韩国首尔国立大学的Se Hyun Ahn[11]通过控制电压和脉冲持续时间来控制定位距离，进而加工出包括阶梯孔和无锥度孔在内的各种形状的微孔，其中最小的微孔直径为8 um。上海交通大学的Chengpeng Zhang[12-14]利用压印光刻工艺在基板上加工制备出纳米级的微孔阵列结构，其微孔直径范围在90～300 nm。……