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        訪問次 2022-09-28 10:08:11
         

        電解加工是利用金屬在特定電解液中發生電化學陽極溶解的原理將工件加工成形的一種特種加工手段,相比于普通的機械加工有很多優勢,如加工效率高、成型精度高、適用材料范圍廣、加工工具無磨損、工件上不產生應力等。

        電解加工的鈦合金工件不但應用在整體葉盤等精密部件的制造過程中,也在承力隔框、機翼翼盒、起落架梁和航空發動機機匣等主要承力零件上有廣泛應用。

        鈦合金在電解液中進行電解加工的過程中,自身形成的鈍化膜會阻礙電解加工的順利進行,而隨著鈦裸露在電解液中,金屬也會不斷產生新的鈍化膜阻礙陽極溶解。

        所以,電解加工施加的電壓U加工需要能夠穩定地擊穿鈍化膜,即在金屬陽極表面形成電化學加工的過電位。

        對鈦合金來說,電解加工的過程就是由局部的鈍化膜破裂形成點蝕,隨后點蝕坑疊加直到露出基體,基體金屬不斷溶解并在表面交替性形成點蝕和鈍化的過程。

        鈦合金點蝕不但關系著電解加工過程的順利進行,也影響制造出零件的表面質量,是電解加工鈦及鈦合金過程中的關鍵。

               混氣電解加工是將有一定壓力的氣體與電解液按一定比例混合,使電解液中含有大量氣體,成為氣、液兩相混合物,然后輸入加工區進行電解加工。

        混氣加工的應用可以顯著提高電解液在電極間隙內分布的均勻性,使得電解液的流動條件得到極大改善,改善電解加工中鈦合金的點蝕。

        但電解加工也存在陰極制造、加工參數匹配篩選、氣液混合裝置的設計等問題,需要綜合考慮此方法的作用。

        結論

        在電解加工鈦合金的過程中,主要難點在于克服鈦合金表面易鈍化的特性以達到電解加工所需要的高速陽極溶解,而通過加入對鈍化層具有激活作用的離子可以比較有效地克服這個困難,降低鈍化層的激活電壓。

        然而激活離子的加入也會引起鈦合金非加工面的點蝕,同時降低加工面和非加工面的表面質量。

        研究人員已經通過陽極遮擋法、混合電解液法、混氣加工法等方法試圖減少非加工面的點蝕對表面質量帶來的影響,取得了不錯的效果。

        今后的研究重點主要有以下幾個方向:先進加工工藝研究,包括研究含有不同離子的電解液、研究非水溶液的電解液、探索更適合的工作電流施加大小和方式等;工裝研究,包括陰極夾持裝置、非加工面的裝置及遮擋方式、陰極加工方法及裝置等;在不同加工溶液及條件下,鈦及鈦合金鈍化膜在電場作用下的穩定狀態和穩定去除機制的研究。

         
         
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