本文關鍵詞：高溫合金GH4169的“電解—約束刻蝕”復合電化學加工研究

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【摘要】：高溫合金由于其在高溫下優(yōu)異的力學和機械性能,在航天航空飛行器結(jié)構(gòu)件中得到廣泛應用,然而其優(yōu)異的強度與硬度導致傳統(tǒng)的切削加工方法很難對其加工,尤其是復雜三維形貌的加工,而電解加工則顯示了其在這方面的加工優(yōu)勢,但是傳統(tǒng)的電解加工定域性差,加工精度不高,鑒于約束刻蝕層技術(shù)良好的加工復雜三維結(jié)構(gòu)的特性和加工精度高的特點,本論文提出將約束刻蝕劑層技術(shù)與傳統(tǒng)的電解加工技術(shù)相結(jié)合,形成一種新型復合加工技術(shù)即“電解—約束刻蝕”復合電化學加工技術(shù),以彌補傳統(tǒng)的電解加工加工精度差、表面質(zhì)量低的缺點,論文對這一新型加工技術(shù)進行了初步的研究。實驗表明,電解—約束刻蝕復合電化學加工不能使用單純電解加工或單純約束刻蝕的電解液,論文探討了新型復合電解液體系的構(gòu)成。通過精心設計的改變電流方向(或陰、陽極極性交替變化)方式,使電解加工與約束刻蝕加工不斷進行,在保證電化學反應持續(xù)進行的同時,改善加工間隙狀態(tài),提高了加工精度。論文通過正交實驗與單因素實驗對高溫合金GH4169的復合加工電解液體系進行了系統(tǒng)研究,確定出一種既適用于對GH4169進行電解加工,同時又適用于對其進行約束刻蝕加工的復合電解液體系;通過對各種加工參數(shù)的研究,確定了使用脈沖電源作為復合加工電源;對復合加工工藝參數(shù)進行了一定程度的篩選與優(yōu)化。最終確定的復合電解液體系為:20g/L NaCl+10g/L NaNO3+25g/L NaN O2+8g/L NaF+9g/L NaOH+15g/L酒石酸鈉+0.1g/L十六烷基三甲基溴化銨,在采用加工電壓為3-4V、占空比1:13、頻率250Hz、水泵轉(zhuǎn)速(控制電解液循環(huán)并排除產(chǎn)物)100r/min的工藝條件下,在GH4169高溫合金表面加工出精度為70μm,粗糙度為0.78μm的半球面結(jié)構(gòu),從與單純電解加工的比較中顯示出其顯著的技術(shù)優(yōu)勢。本論文工作是對這一新技術(shù)的一個初步研究,距離目前約束刻蝕劑層技術(shù)在微加工領域所達到的精度還相差很遠,相信在深入研究并完善技術(shù)裝備后,復合加工精度將會得到大幅度提高。
【關鍵詞】：高溫合金 約束刻蝕層技術(shù) 電解加工 復合加工 加工精度
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG66
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-23
• 1.1 發(fā)展高溫合金的意義8-9
• 1.2 高溫合金的加工性能概述9
• 1.3 電解加工9-11
• 1.4 復合電解加工技術(shù)11-14
• 1.4.1 電解電火花復合加工11-12
• 1.4.2 電解光整復合加工12-13
• 1.4.3 超聲電解復合加工13-14
• 1.5 現(xiàn)代微電化學加工的種類原理與應用14-21
• 1.5.1 掩膜微細電解加工14
• 1.5.2 LIGA技術(shù)14-16
• 1.5.3 3D電化學加工16-17
• 1.5.4 掃描探針顯微技術(shù)17-18
• 1.5.5 EFAB技術(shù)18-19
• 1.5.6 約束刻蝕劑層技術(shù)原理19-21
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 實驗方法23-31
• 2.1 實驗藥品及材料23-24
• 2.1.1 實驗所需的各類藥品23
• 2.1.2 實驗研究的加工材料種類及其預處理23-24
• 2.1.3 實驗所需其他材料與裝置24
• 2.2 實驗研究的電極制作24-26
• 2.2.1 Pt半球工具電極的制備25
• 2.2.2 被加工件的制備25-26
• 2.3 加工系統(tǒng)26-27
• 2.4 加工的電源設備27-28
• 2.5 電解液供給與電解產(chǎn)物排出的方式及設備28-29
• 2.6 電解—約束刻蝕復合加工復合方式29-30
• 2.7 電解—約束刻蝕復合加工工藝步驟30-31
• 第三章 高溫合金約束刻蝕體系的研究和探討31-37
• 3.1 高溫合金約束刻蝕體系的選擇31
• 3.2 高溫合金約束刻蝕體系的電化學研究31-36
• 3.2.1 塔菲爾極化曲線分析31-33
• 3.2.2 高溫合金在腐蝕體系中的失重實驗33-34
• 3.2.3 循環(huán)伏安曲線分析34-36
• 3.3 結(jié)論36-37
• 第四章 高溫合金的電解—約束刻蝕復合加工研究過程37-55
• 4.1 前言37-38
• 4.2 電解—約束刻蝕加工復合電解液的篩選38-54
• 4.2.1 單一電解液組成的加工實驗討論38-41
• 4.2.2 電解—約束刻蝕復合電解液體系的篩選41-44
• 4.2.3 復合電解液的單因素實驗44-54
• 4.2.4 表面活性劑對電解—約束刻蝕復合加工的影響54
• 4.3 復合電解液配方的確定54-55
• 第五章 不同電源的電解—約束刻蝕復合加工的研究55-64
• 5.1 前言55
• 5.2 直流電源下單純的電解加工實驗55-56
• 5.3 脈沖電源下單純的電解加工實驗56-57
• 5.4 脈沖電源下電解—約束刻蝕復合加工實驗57-62
• 5.4.1 占空比對復合電解加工的影響58-60
• 5.4.2 脈沖電壓對復合電解加工的影響60-62
• 5.5 復合加工實驗62
• 5.6 結(jié)論62-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 研究展望65-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭建亭;;高溫合金在能源工業(yè)領域中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展[J];金屬學報;2010年05期

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本文編號：793115