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有關電解加工鈦合金產品的工藝方法

鈦合金材料具有高強度、高塑性、高韌性、高模量、高損傷容限等特點,常規的車、銑加工達不到設計要求的形狀和尺寸。由于電解加工具有短時高效等優點,通常也不受其是何種加工材料限制,因此,其可作為加工鈦合金材料的理想工藝方法,本文則結合實際介紹如何采用電解方法加工出滿足設計要求的產品。

1.陰極的設計與制造
由于需要加工產品的尺寸較小,形狀復雜,且需要考慮電極的放電間隙以及電解流場的均勻性,電極在設計及制造方面,需通過實際的電解試驗進行參數摸索。電極實物圖1所示:

2.加工間隙
電解加工過程中放電間隙越小、表面質量越好, 加工精度就越高,電解加工中, 陰極一直進給,陽極不斷溶解。在電解加工過程中,加工電壓和進給速度對加工表面質量和加工精度有著重要的影響,因此有必要研究分布間隙。通過調節電壓、進給速度以及選用合適的電解液,便可對加工間隙實現有效的控制。

3.加工電解液的選擇
NaCl是一種強電解質,其在水溶液中幾乎可以全部電離為Na+和Cl-離子,并能與水中的H+和OH-等離子共存, NaCl電解液理論上在加工鈦合金材料時,通過適當調整加工電壓、進給速度以及優化電極結構,會使加工產品表面質量更好,精度更高。選用NaCl作為電解液溶質時,其濃度一般控制在10%-14%,當表面質量要求較高時,一般會控制在10%以下,加工溫度通常會控制在 ,本次即采用的14%濃度的NaCl溶液作為此次研究的電解液。同時為了保證電解液的有效利用。

4.非加工型面的絕緣隔離
在電解加工過程中,為了保護某些非加工部位,使它不產生點蝕,通常都會采取一些絕緣保護方法。經過實踐之后,最終確定采用靜電噴涂方法,不但能夠有效避免電解液與非加工表面相接觸,起到隔開雜散電流的作用,而且其噴涂的非金屬絕緣層較薄,粘貼也更加牢靠,更不會因電解產生的高溫而融化脫落,一次噴涂可多次使用。

在(zai)完成了(le)(le)(le)電解(jie)(jie)液的(de)選擇(ze),加(jia)工(gong)(gong)(gong)參(can)數(shu)的(de)確定,絕緣保(bao)護(hu)層的(de)噴涂(tu)等(deng)工(gong)(gong)(gong)作,結合必要的(de)分度夾(jia)具(ju),經(jing)過調整(zheng)找正等(deng)前期準(zhun)備工(gong)(gong)(gong)作之(zhi)(zhi)后(hou),便對正式(shi)產品進(jin)行了(le)(le)(le)加(jia)工(gong)(gong)(gong),實際產品的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)效(xiao)果如圖2所示。經(jing)過檢驗之(zhi)(zhi)后(hou),實際的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)尺(chi)(chi)寸能夠(gou)達到設計(ji)(ji)要求(qiu)的(de)精度及尺(chi)(chi)寸。與(yu)電火花加(jia)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)相比(bi),其加(jia)工(gong)(gong)(gong)效(xiao)率提升95%以上,不(bu)但提高了(le)(le)(le)生(sheng)(sheng)產效(xiao)率,更節約(yue)了(le)(le)(le)生(sheng)(sheng)產成本(ben),以及大量(liang)的(de)人力(li)(li)和物力(li)(li),避(bi)免了(le)(le)(le)資(zi)源的(de)不(bu)必要浪(lang)費。電解(jie)(jie)加(jia)工(gong)(gong)(gong)在(zai)電解(jie)(jie)加(jia)工(gong)(gong)(gong)鈦合金(jin)產品時,只要正確設計(ji)(ji)加(jia)工(gong)(gong)(gong)電極,合理選用加(jia)工(gong)(gong)(gong)參(can)數(shu),恰當配制加(jia)工(gong)(gong)(gong)電解(jie)(jie)液,采(cai)用理想的(de)絕緣保(bao)護(hu)方法(fa)等(deng),就能夠(gou)一次性短時高效(xiao)加(jia)工(gong)(gong)(gong)出(chu)滿足設計(ji)(ji)要求(qiu)的(de)產品。

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