铝合金高频窄脉冲电抛光的工艺研究

摘要

本文研究了铝合金的电化学抛光方法。目前国内运用最多的铝合金的电化学抛光方法是三酸法，但该法污染大，成本高，废水处理难。因此，寻求污染小、成本低、效果好的环保型铝合金的电化学抛光方法有很大的现实意义。在本文的研究中采用的电解液是中性电解液，腐蚀性小，可使电化学抛光设备、工序、操作均大大简化。并且将微秒级脉冲电流引入到电化学抛光中，来代替传统的直流抛光以期取得更好的抛光效果。试验证明，采用微秒级脉冲电流电化学抛光可以改善抛光产物排出状况，从而提高抛光后的工件表面质量。 文章阐述了脉冲电流电化学抛光的机理，并针对铝合金LF21的电化学抛光进行了一系列的试验分析和研究，得出了适合此类材料的低成本、无毒、效果显著的两种性能良好的电解液：10％NaNO3+4％Na2SO4和8％NaNO3+6％Na2SO4的复合水溶液。在此基础上，重点考察了电化学抛光各工艺参数对抛光后表面粗糙度的影响，由此获得了铝合金电化学抛光的基本工艺规律。通过正交试验法安排工艺参数，采用逐步回归分析的方法得出其数学模型，从而可以定量地分析各抛光工艺参数与表面粗糙度的关系，为铝合金电化学抛光的研究和推广应用打下一定的理论基础。

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致谢

第一章绪论

1.1研究的背景及意义

1.2国内外光整加工技术的研究现状及发展趋势

1.3本文主要研究内容及工艺流程

1.3.1研究目标、研究内容及方法

1.3.2脉冲电流电化学抛光的基本工艺流程

1.3.3脉冲电流电化学抛光试验的过程示意图

1.4本章小结

第二章脉冲电流电化学抛光的理论基础

2.1电化学抛光的电极反应

2.2电极的极化及阳极极化曲线

2.3电化学抛光的原理

2.3.1宏观整平机制

2.3.2微观整平机制

2.4脉冲电流电化学抛光的原理

2.5本章小结

第三章脉冲电流电化学抛光的基础性试验

3.1脉冲电流电化学抛光的试验设备

3.1.1电化学抛光电源

3.1.2抛光槽

3.1.3阴极材料

3.1.4测量装置

3.2脉冲电流电化学抛光的电解液选择

3.3直流与脉冲电流电化学抛光结果的对比

3.4脉冲电流电化学抛光中各单因素的变化规律

3.4.1脉宽tp对表面粗糙度的影响

3.4.2抛光电压U对表面粗糙度的影响

3.4.3抛光间隙δ对表面粗糙度的影响

3.4.4抛光时间t对表面粗糙度的影响

3.4.5脉冲占空比tp/ts对表面粗糙度的影响

3.5本章小结

第四章脉冲电流电化学抛光的正交试验与数学建模

4.1正交试验方案的设计

4.2试验结果的极差分析和方差分析

4.3回归分析的原理[70]

4.4数学建模和回归方程分析

4.5本章小结

第五章总结与展望

5.1工作总结

5.2工作展望

参考文献