基于阴极平动的游离微珠辅助磨电铸基础研究

摘要

电铸是通过金属离子在阴极表面的沉积来进行零件精密制造的方法，主要用于制备难以用传统机械方法加工或加工成本过高的零件。但是传统电铸技术存在不足，如电铸层表面有针孔和结瘤等缺陷、厚度不均匀、电铸速度慢等，这制约着电铸技术的发展。
　　本文针对复杂结构件的精密电铸成形，开展阴极平动游离微珠辅助磨电铸基础研究。结合阴极平动和游离粒子摩擦辅助电铸技术，通过填充在阴阳极之间的游离微珠摩擦阴极表面，细化晶粒和消除缺陷，提高电铸层质量和性能。
　　本文完成的主要工作如下：
　　1、研制了大平动量高速阴极平动机构，构建了阴极平动游离微珠辅助磨电铸装置和游离微珠观测系统。
　　2、进行阴极平动游离微珠辅助磨电铸原理试验研究，发现游离微珠对阴极表面的作用以滑动摩擦为主，并掺杂着滚动摩擦和挤压，对金属结晶过程产生影响。
　　3、进行阴极平动游离微珠辅助磨电铸镍试验，研究在不同工艺参数下镍电铸层的表面形貌、组织结构、性能。研究表明：与传统电铸相比，阴极平动游离微珠辅助磨电铸技术不仅能显著提高电铸层表面质量，所得电铸层表面光亮平整，而且能改变铸层的组织结构，提高显微硬度和强度。
　　4、阴极平动游离微珠辅助磨电铸技术的应用研究。（1）开展火箭推力室冷却通道进出口的电铸成形基础研究，研究表明，采用小尺寸游离微珠摩擦、低电流密度和大平动速度能得到质量较好的进出口电铸层。（2）采用游离微珠辅助磨电铸成功制造出内部有隔板的光阑样件，侧壁厚度均匀、表面光亮平整。

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注释表

第一章 绪论

1.1电铸技术概论

1.2电铸技术的发展及现状

1.3电铸中存在的问题

1.4课题的研究意义及主要内容

第二章 电铸技术的基本理论

2.1电沉积技术基本理论

2.2影响电沉积过程的因素

2.3本章小结

第三章 阴极平动电铸装置的设计

3.1机床床身结构

3.2运动单元

3.3本章小结

第四章 阴极平动游离微珠辅助磨电铸机理试验研究

4.1阴极平动游离微珠辅助磨电铸过程观测系统

4.2游离微珠动态观测试验

4.3阴极平动游离微珠辅助磨电铸原理分析

4.4本章小结

第五章 阴极平动游离微珠辅助磨电铸镍研究

5.1电铸工艺系统

5.2试验过程

5.3检测方法

5.4表面形貌与组织结构分析

5.5电铸层性能分析

5.6本章小结

第六章 阴极平动游离微珠辅助磨电铸的应用研究

6.1 火箭推力室冷却通道进出口的基础研究

6.2光阑的电铸成形

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1 论文总结

7.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文