本文關(guān)鍵詞：基于球形陰極的電解加工研究及設備開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 電解加工 再制造 去除率 表面質(zhì)量 壓縮機葉輪

【摘要】：近年來,我國經(jīng)濟社會發(fā)展成果顯著,但是環(huán)境污染、資源浪費比較嚴重,再制造產(chǎn)業(yè)具有減輕環(huán)境壓力、資源浪費的優(yōu)勢,得到了各國越來越多的重視與推廣。離心式壓縮機葉輪價值高昂,對其開展再制造具有重要的經(jīng)濟環(huán)境效益,而壓縮機葉輪經(jīng)激光熔覆、熱噴涂等技術(shù)修復后,需要后續(xù)的精密加工手段使其恢復到原有的尺寸精度和表面質(zhì)量。電解加工技術(shù)具有高的加工效率,加工后不會產(chǎn)生殘余應力、硬化層、灼傷等損傷形式,將電解加工技術(shù)應用到壓縮機葉輪再制造的精密低應力加工中具有重要意義。首先,本文研究了電解加工的鈍化現(xiàn)象,獲得了活性溶解區(qū)、過渡鈍化區(qū)和鈍化區(qū),利用鈍化參數(shù)進行了拋光工藝的優(yōu)化,獲得了高的電解拋光質(zhì)量。通過鈍化機理的研究發(fā)現(xiàn)鈍化層的存在是因為電解加工過程陽極表面產(chǎn)生了陽極產(chǎn)物,由于陽極產(chǎn)物的堆積形成鈍化膜,減緩了電化學腐蝕的速率。利用鈍化區(qū)參數(shù),進行了拋光工藝的優(yōu)化,獲得了高的拋光質(zhì)量。通過電化學腐蝕速率試驗發(fā)現(xiàn)電解加工速率與電壓存在近似的線性關(guān)系。其次,為了避免“拷貝式”電解加工陰極制作復雜、價格昂貴及加工精度不高的缺點,設計制作了球形陰極數(shù)控電解加工機床。設計的電解液循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)了電解液的循環(huán)利用,過濾掉電解加工產(chǎn)生的絮狀雜質(zhì),并降低了加工過程的溫度。另外,可以通過球形陰極的軌跡控制,對曲面進行電解加工,避免“拷貝式”復雜陰極的設計制作和電解加工過程容易產(chǎn)生雜散腐蝕的缺點。然后,基于球形陰極電解加工機床開展了材料去除率的研究,建立了去除率的數(shù)學模型及經(jīng)驗公式,并通過試驗驗證了去除率擬合模型的合理性。通過公式推導建立了材料去除率的數(shù)學模型,并擬合了去除率與電流強度之間的經(jīng)驗公式。實際電解加工中的各因素都會影響電流強度的大小,進而影響材料的去除率,為此建立了各因素與電流強度之間的擬合公式。最后擬合出去除率與各因素之間的公式,該公式可用于指導去除率的選擇。通過電解加工試驗,驗證了去除率擬合公式的合理性。最后,通過正交試驗和單因素試驗研究了球形陰極電解加工對表面粗糙度的影響權(quán)重及規(guī)律,試驗還發(fā)現(xiàn)電解加工后顯微硬度有所降低,耐自然腐蝕的能力得到提升。通過正交試驗得到各因素對表面粗糙度的影響權(quán)重,并開展了各因素對表面粗糙度的影響規(guī)律試驗。通過顯微硬度試驗發(fā)現(xiàn)電解加工后表面的顯微硬度有所降低,通過耐腐蝕性試驗發(fā)現(xiàn)電解加工后表面的耐自然腐蝕能力提高。
【關(guān)鍵詞】：電解加工 再制造 去除率 表面質(zhì)量 壓縮機葉輪
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG662
【目錄】：

• 摘要11-13
• Abstract13-15
• 第1章 緒論15-23
• 1.1 再制造概述15-16
• 1.2 電解加工技術(shù)概述16-20
• 1.2.1 電解拋光技術(shù)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 數(shù)控電解加工技術(shù)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 電解加工設備研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 課題主要來源及主要研究內(nèi)容20-23
• 1.3.1 課題來源20
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容20-21
• 1.3.3 論文組織結(jié)構(gòu)21-23
• 第2章 電解加工鈍化現(xiàn)象及拋光工藝研究23-35
• 2.1 電解加工鈍化現(xiàn)象研究23-29
• 2.1.1 電解加工鈍化理論23-24
• 2.1.2 試驗材料與方法24-25
• 2.1.3 激光熔覆層的制備25-26
• 2.1.4 試驗結(jié)果與討論26-29
• 2.2 電解加工表面粗糙度分析29-33
• 2.2.1 試驗方法29-30
• 2.2.2 試驗結(jié)果與討論30-33
• 2.3 電解腐蝕速率分析33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 球形陰極數(shù)控電解加工機床的設計及開發(fā)35-45
• 3.1 電解加工機床總體設計35-37
• 3.2 電解液循環(huán)系統(tǒng)設計37-39
• 3.2.1 耐腐蝕高壓泵設計選型37-38
• 3.2.2 管路設計選型38
• 3.2.3 電解液過濾箱設計38-39
• 3.3 球形陰極和夾具設計39-40
• 3.4 機床控制系統(tǒng)設計40-42
• 3.4.1 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)組成40-41
• 3.4.2 控制器輸入輸出結(jié)構(gòu)設計41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-45
• 第4章 球形陰極電解加工去除率研究45-59
• 4.1 試驗條件與方法45-46
• 4.2 去除率與電流強度之間的關(guān)系46-48
• 4.3 電流強度與電解加工各因素之間的關(guān)系48-55
• 4.3.1 電壓對電流強度的影響49-50
• 4.3.2 初始間隙對電流強度的影響50-51
• 4.3.3 電解液壓力對電流強度的影響51-53
• 4.3.4 電解液濃度對電流強度的影響53-55
• 4.4 去除率計算模型的建立55-56
• 4.5 去除率計算模型的驗證56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 第5章 球形陰極電解加工表面質(zhì)量評價59-69
• 5.1 球形陰極電解加工的表面粗糙度分析59-63
• 5.1.1 正交試驗分析59-61
• 5.1.2 單因素試驗分析61-63
• 5.2 球形陰極電解加工顯微硬度分析63-65
• 5.3 球形陰極電解加工耐腐蝕性分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 第6章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 工作總結(jié)69-70
• 6.2 研究展望70-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及參加的科研項目75-77
• 致謝77-78
• 學位論文評閱及答辯情況表78

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