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有關(guān)電解加工鈦合金產(chǎn)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(diǎn),常規的車(chē)、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(shí)高效等優(yōu)點(diǎn),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(shí)際介紹如何采用電解方法加工出滿(mǎn)足設計要求的產(chǎn)品。

1.陰極的設計與制造
由于需要加工產(chǎn)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(chǎng)的均勻性,電極在設計及制造方面,需通過(guò)實(shí)際的電解試驗進(jìn)行參數摸索。電極實(shí)物圖1所示:

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

3.加工電解液的選擇
NaCl是一種強電解質(zhì),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(shí),通過(guò)適當調整加工電壓、進(jìn)給速度以及優(yōu)化電極結構,會(huì )使加工產(chǎn)品表面質(zhì)量更好,精度更高。選用NaCl作為電解液溶質(zhì)時(shí),其濃度一般控制在10%-14%,當表面質(zhì)量要求較高時(shí),一般會(huì )控制在10%以下,加工溫度通常會(huì )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(shí)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(guò)程中,為了保護某些非加工部位,使它不產(chǎn)生點(diǎn)蝕,通常都會(huì )采取一些絕緣保護方法。經(jīng)過(guò)實(shí)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(kāi)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(huì )因電解產(chǎn)生的高溫而融化脫落,一次噴涂可多次使用。

在完成了電解液的選擇,加工參數的確定,絕緣保護層的噴涂等工作,結合必要的分度夾具,經(jīng)過(guò)調整找正等前期準備工作之后,便對正式產(chǎn)品進(jìn)行了加工,實(shí)際產(chǎn)品的加工效果如圖2所示。經(jīng)過(guò)檢驗之后,實(shí)際的加工尺寸能夠達到設計要求的精度及尺寸。與電火花加工工藝相比,其加工效率提升95%以上,不但提高了生產(chǎn)效率,更節約了生產(chǎn)成本,以及大量的人力和物力,避免了資源的不必要浪費。電解加工在電解加工鈦合金產(chǎn)品時(shí),只要正確設計加工電極,合理選用加工參數,恰當配制加工電解液,采用理想的絕緣保護方法等,就能夠一次性短時(shí)高效加工出滿(mǎn)足設計要求的產(chǎn)品。

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