發(fā)布時(shí)間：2017-10-15 05:28

  本文關(guān)鍵詞：鈦合金TC18的“電解—約束刻蝕”復(fù)合電化學(xué)加工研究

  更多相關(guān)文章： 鈦合金TC18 約束刻蝕層技術(shù) 電解加工 復(fù)合加工 三維復(fù)雜形貌

【摘要】：鈦合金因其良好的綜合性能,被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、化工等領(lǐng)域,然而其也存在高硬度和高粘塑性的特點(diǎn),因此通過傳統(tǒng)的機(jī)械切削加工難以取得較好的效果,尤其是復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的加工。采用電化學(xué)加工的方法是一種解決上述問題的較佳的思路。電解加工具有較高的加工效率,但是其存在加工穩(wěn)定性差,加工精度欠佳的缺點(diǎn),而約束刻蝕層加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的三維微結(jié)構(gòu)加工,本文提出將兩種加工方式完美融合,形成一種新型的復(fù)合加工方式,即“電解—約束刻蝕”復(fù)合電化學(xué)加工技術(shù),以期實(shí)現(xiàn)效率高、精度好和表面質(zhì)量佳的加工。論文論述了幾種典型的復(fù)合電解加工技術(shù)和電化學(xué)微細(xì)加工技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),著重分析和探討了電解加工和約束刻蝕劑層技術(shù)的原理及特點(diǎn),總結(jié)了兩種加工方式的優(yōu)缺點(diǎn),確定了復(fù)合的必要性和可行性;通過化學(xué)和電化學(xué)實(shí)驗(yàn),如失重法、塔菲爾曲線、循環(huán)伏安曲線等,初步確定了適合鈦合金TC18的約束刻蝕電解液體系。論文所設(shè)計(jì)的復(fù)合方式為:通過雙刀雙擲開關(guān)控制極性轉(zhuǎn)換,電解加工和約束刻蝕加工交替進(jìn)行(本文中設(shè)計(jì)在陽極產(chǎn)生刻蝕劑)。在電解加工周期,模板電極為陰極,被加工件為陽極,工件發(fā)生陽極溶解反應(yīng);在約束刻蝕周期,被加工件處于開路狀態(tài)(外接一個(gè)承接電極做陰極),模板電極為陽極,發(fā)生刻蝕反應(yīng)。論文通過單因素和正交試驗(yàn)對(duì)鈦合金TC18的復(fù)合加工電解液進(jìn)行篩選和優(yōu)化,最終確定了一種既適合電解加工,又適合約束刻蝕加工的復(fù)合電解液體系:25g/L NaBr+15g/L NaNO3+20g/L NaNO2+7g/L NaF+10g/L Na OH+10g/L檸檬酸鈉+0.2g/L十六烷基三甲基溴化銨;通過對(duì)其加工參數(shù)的研究與分析,選定了脈沖電源作為加工電源,并當(dāng)電壓為6 V,頻率為320 Hz,占空比為1:16,電解液循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速(控制電解液流量)120 r/min時(shí),在鈦合金TC18試樣上加工出釋放精度為68μm,表面粗糙度為0.72μm的與模板互補(bǔ)的半球面。論文的研究表明,“電解—約束刻蝕”復(fù)合加工在三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)方面,呈現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),但是離目前約束刻蝕層技術(shù)在微加工領(lǐng)域所達(dá)到的加工精度還有很大差距,相信經(jīng)過后續(xù)的不斷研究與完善,該加工技術(shù)會(huì)獲得成功的工業(yè)應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金TC18 約束刻蝕層技術(shù) 電解加工 復(fù)合加工 三維復(fù)雜形貌
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG662
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-26
• 1.1 發(fā)展鈦及其合金加工技術(shù)的意義8-9
• 1.2 鈦合金的加工方法概述9-11
• 1.2.1 機(jī)械加工9-10
• 1.2.2 特種加工10-11
• 1.3 電解加工技術(shù)概述11-12
• 1.4 復(fù)合電解加工技術(shù)概述12-16
• 1.4.1 電化學(xué)機(jī)械光整加工13-14
• 1.4.2 電解輔助在線削銳磨削14
• 1.4.3 超聲電解復(fù)合加工14-15
• 1.4.4 電解電火花復(fù)合加工15-16
• 1.5 電化學(xué)微細(xì)加工技術(shù)概述16-24
• 1.5.1 掃描電化學(xué)顯微鏡（SECM）技術(shù)16
• 1.5.2 掃描探針顯微鏡（SPM）技術(shù)16-17
• 1.5.3 EFAB技術(shù)17-19
• 1.5.4 3D電化學(xué)加工19-20
• 1.5.5 LIGA技術(shù)20-21
• 1.5.6 電化學(xué)濕印章技術(shù)（E-WETS）21-22
• 1.5.7 約束刻蝕劑層技術(shù)（CELT）22-24
• 1.6 研究的內(nèi)容24-26
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法26-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及材料26-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)所需的化學(xué)試劑26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)研究材料及其預(yù)處理工藝26-27
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)所需其他材料與儀器27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)研究的電極制作27-29
• 2.2.1 Pt半球工具電極的制備28
• 2.2.2 被加工件的制備28-29
• 2.3 加工系統(tǒng)29-30
• 2.4 加工電源及參數(shù)30-31
• 2.5 電解液供給與電解產(chǎn)物排出的方式及設(shè)備31-32
• 2.6 電解—約束刻蝕復(fù)合方式的設(shè)計(jì)32-33
• 2.7 電解—約束刻蝕復(fù)合加工的操作流程33-34
• 第3章 鈦合金TC18約束刻蝕體系的研究34-40
• 3.1 鈦合金TC18約束刻蝕體系的選擇34
• 3.2 鈦合金TC18約束刻蝕體系的電化學(xué)研究34-39
• 3.2.1 塔菲爾極化曲線分析34-35
• 3.2.2 鈦合金TC18在腐蝕體系中的失重實(shí)驗(yàn)35-37
• 3.2.3 循環(huán)伏安曲線分析37-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第4章 鈦合金TC18的電解—約束刻蝕復(fù)合加工研究40-57
• 4.1 引言40
• 4.2 電解—約束刻蝕加工復(fù)合電解液的篩選40-56
• 4.2.1 單一電解液的加工實(shí)驗(yàn)40-43
• 4.2.2 電解—約束刻蝕復(fù)合電解液體系的篩選43-46
• 4.2.3 復(fù)合電解液的單因素實(shí)驗(yàn)46-56
• 4.2.4 表面活性劑對(duì)復(fù)合加工的影響56
• 4.3 復(fù)合電解液配方的確定56-57
• 第5章 不同電源波形下的電解—約束刻蝕復(fù)合加工的研究57-67
• 5.1 引言57
• 5.2 直流電源下單純的電解加工實(shí)驗(yàn)57-58
• 5.3 脈沖電源下單純的電解加工實(shí)驗(yàn)58-59
• 5.4 脈沖電源下電解—約束刻蝕復(fù)合加工實(shí)驗(yàn)59-65
• 5.4.1 占空比對(duì)復(fù)合電解加工的影響60-62
• 5.4.2 脈沖頻率對(duì)復(fù)合電解加工的影響62-63
• 5.4.3 脈沖電壓對(duì)復(fù)合電解加工的影響63-65
• 5.5 復(fù)合加工實(shí)驗(yàn)65
• 5.6 本章小結(jié)65-67
• 第6章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67-68
• 6.2 研究展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 喬璐;陳戰(zhàn)乾;毛玲玲;馮雅奇;董燕妮;國斌;楊國慶;;TC18鈦合金鑄錠生產(chǎn)工藝[J];中國有色金屬學(xué)報(bào);2010年S1期

2 高玉魁;噴丸對(duì)TC18鈦合金拉-拉疲勞性能的影響[J];稀有金屬材料與工程;2004年09期

3 谷衛(wèi)華;郭紹慶;;用一種新型焊絲焊接TC18鈦合金的接頭性能與組織研究[J];航空材料學(xué)報(bào);2006年03期

4 上官曉峰;張曉君;;300M鋼與TC18鈦合金接觸腐蝕與防護(hù)[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

5 喬恩利;馮永琦;李渭清;謝仁沛;張少波;陳瑞菁;;TC18鈦合金大規(guī)格棒材鍛造工藝[J];金屬世界;2013年04期

6 喬恩利;馮永琦;李渭清;李小燕;楊軍梅;;時(shí)效溫度對(duì)TC18鈦合金組織性能的影響[J];有色金屬加工;2014年01期

7 侯智敏;趙永慶;張鵬省;毛小南;尹雁飛;李思蘭;;熱處理對(duì)TC18鈦合金大塊富α相區(qū)的影響[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2014年03期

8 白柳;白克武;;TC18鈦合金的熱壓縮行為及組織演變規(guī)律[J];金屬熱處理;2014年07期

9 上官曉峰;杜志杰;;7475鋁合金與TC18鈦合金接觸腐蝕研究[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

10 喬璐;陳戰(zhàn)乾;毛玲玲;馮雅奇;董燕妮;國斌;楊國慶;;TC18鈦合金鑄錠生產(chǎn)工藝研究[J];中國鈦業(yè);2011年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王清瑞;沙愛學(xué);黃旭;;TC18鈦合金熱變形動(dòng)力學(xué)分析[A];中國有色金屬學(xué)會(huì)第十四屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 喬璐;陳戰(zhàn)乾;毛玲玲;馮雅奇;董燕妮;國斌;楊國慶;;TC18鈦合金鑄錠生產(chǎn)工藝[A];第十四屆全國鈦及鈦合金學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫曙宇;熱處理以及等溫壓縮過程中TC18鈦基復(fù)合材料組織性能研究[D];上海交通大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 段寶章;TC18合金表面防腐耐磨涂層制備與性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

2 李鳳云;鈦合金TC18的“電解—約束刻蝕”復(fù)合電化學(xué)加工研究[D];南昌航空大學(xué);2016年

3 李禮;TC18鈦合金本構(gòu)關(guān)系及其盤件等溫模鍛的仿真應(yīng)用[D];中南大學(xué);2013年

4 蔡雨升;電子束快速成型TC18拉伸變形行為及變形機(jī)制的研究[D];沈陽理工大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1035355