難加工材料電化學(xué)磨粒射流復(fù)合加工機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、電化學(xué)磨粒射流復(fù)合加工是一種新型加工技術(shù)，它由電化學(xué)射流和磨粒射流耦合而成。電化學(xué)加工的效率較高，但在微米級(jí)時(shí)表面質(zhì)量較差；磨粒射流加工表面質(zhì)量較好，但是在低壓時(shí)加工效率不高。尤其在加工一些易鈍化的難加工材料時(shí)，電化學(xué)加工效率非常低，而這種新型復(fù)合加工方法在加工這些材料時(shí)，有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。射流中的磨粒使電化學(xué)加工表面生成的鈍化膜去除，促進(jìn)了電解加工，提高了加工效率；同時(shí)磨粒對(duì)電化學(xué)加工表面的沖擊作用，使得表面進(jìn)一步整平，也提高了加工表

2、面質(zhì)量。本文以高溫合金GH4169和鋼結(jié)硬質(zhì)合金GT35為工件材料，展開了對(duì)電化學(xué)磨粒射流復(fù)合加工技術(shù)的研究。
　　首先，建立了磨粒射流去除模型，并結(jié)合電化學(xué)射流加工模型建立了電化學(xué)磨粒射流復(fù)合加工去除模型，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析。研究表明，電化學(xué)磨粒射流復(fù)合加工是以電化學(xué)加工為主，磨粒射流起輔助作用，但磨粒促進(jìn)了電化學(xué)加工，提高了復(fù)合加工速度。根據(jù)去除模型分析結(jié)果，增大電壓或減小噴射距離可提高復(fù)合加工材料去除率，根據(jù)相對(duì)體積電化

3、學(xué)當(dāng)量比較法，在相同條件下，高溫合金GH4169在復(fù)合加工中材料去除量比鋼結(jié)硬質(zhì)合金GT35大。
　　然后針對(duì)高溫合金GH4169和鋼結(jié)硬質(zhì)合金GT35材料，結(jié)合加工表面形貌分析，得到了三種加工方式對(duì)材料去除的影響規(guī)律。研究表明，磨粒射流加工的材料去除是大量磨粒的沖擊累積效應(yīng)，但加工效率非常低；電化學(xué)加工區(qū)域凹坑處裂紋是鈍化膜的應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的，而凹坑則是各向異性腐蝕造成。復(fù)合加工中，磨粒一方面促進(jìn)了各向異性均化，提高了表面質(zhì)量，同

4、時(shí)也去除了電化學(xué)反應(yīng)生成的鈍化膜，促進(jìn)了電化學(xué)加工。加工表面形貌分析為復(fù)合加工方法的進(jìn)一步應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　最后，采用單因素法通過大量實(shí)驗(yàn)，研究了電化學(xué)磨粒射流復(fù)合加工工藝參數(shù)（含加工電壓、噴射距離、電解液濃度等）對(duì)高溫合金GH4169材料去除率和加工表面粗糙度的作用規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電化學(xué)加工參數(shù)對(duì)材料去除率影響較大，而磨粒射流加工參數(shù)對(duì)其影響較小；工藝參數(shù)對(duì)表面粗糙度影響較小。復(fù)合加工的工藝實(shí)驗(yàn)研究為其廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。