放電通道振蕩特性分析及其蝕除機(jī)理的研究.pdf

1、電火花加工的物理過(guò)程是非常短暫而復(fù)雜的，從大量試驗(yàn)資料來(lái)看，每次電火花腐蝕的微觀過(guò)程是電場(chǎng)力、磁力、熱力、流體動(dòng)力、電化學(xué)和膠體化學(xué)等綜合作用的過(guò)程。隨著電火花加工工藝研究的深入，電火花加工機(jī)理研究的相對(duì)滯后在一定程度上制約了其加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。這除了因?yàn)榉烹娺^(guò)程本身的復(fù)雜性、隨機(jī)性以外，還由于對(duì)放電通道中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)特性、電磁特性以及振蕩特性認(rèn)識(shí)不夠。 本文從放電通道擴(kuò)張的流體力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程出發(fā)，建立了放電通道擴(kuò)張的動(dòng)力學(xué)

2、模型，并結(jié)合放電通道電離、電導(dǎo)和輻射等物理現(xiàn)象給出了模型的求解方法，得到了電介質(zhì)為液氮條件下的放電通道中電子密度和壓力與放電時(shí)間的關(guān)系曲線。 在進(jìn)一步的分析中利用放電通道位形半徑經(jīng)驗(yàn)公式，獲得了電介質(zhì)為煤油條件下的放電通道中電子密度與放電時(shí)間的關(guān)系曲線。在此基礎(chǔ)上對(duì)放電通道的等離子體振蕩特性進(jìn)行了分析：放電初期隨著放電時(shí)間的增加，等離子體通道振蕩頻率急劇下降，通道位形平衡時(shí)，通道振蕩頻率也幾乎保持平穩(wěn)；等離子體通道振蕩頻率隨著放

3、電電壓或放電電流的增大，即放電能量的增加而升高；隨著放電間隙的增大而降低。 發(fā)現(xiàn)了等離子體振蕩頻譜包含了金屬晶格振動(dòng)的本征頻率。由此提出了受激原子晶格共振的觀點(diǎn)：認(rèn)為在放電電流上升階段，因放電通道中等離子體振蕩頻率可覆蓋金屬晶格振動(dòng)頻率，這種等離子體會(huì)使電極材料表面原子晶格產(chǎn)生共振或接近共振，加劇放電的熱作用，使電極表面材料比較容易被拋出；而在放電電流趨于平穩(wěn)后，等離子體振蕩頻率小于晶格振動(dòng)頻率的情況下，電極材料表面晶格不具備共