电解加工

摘要： 对比了机械加工和电解加工对GH4169G高温合金表面完整性和力学性能的影响。结果显示,经过电解加工的GH4169G高温合金表面不存在明显的晶粒细化或破碎的变形层,其在深度方向的表面残余应力变化幅度较小,基本保持在100 MPa以内。电解加工试样的高温持久性能与机械加工试样相当,前者的室温振动疲劳寿命低于后者,可能与电解加工试样的表面粗糙度较高有关,但都在同一数量级。

摘要： 对比了机械加工和电解加工对TC17钛合金表面完整性及振动疲劳性能的影响。结果显示,经过电解加工的TC17钛合金表面不存在明显的晶粒细化或破碎的变形层,表面残余应力普遍呈现为压应力状态,并且变化较平稳。电解加工试样的室温振动疲劳寿命高于机械加工试样,可能与电解加工试样的表残余应力和晶粒取向较优有关。

摘要： 为了解决燃油齿轮泵因摩擦副快速磨损导致的工作寿命短问题,该文提出在航空航天用燃油齿轮泵的摩擦副表面,研究采用电解加工制备微坑阵列的工艺方法,利用流体动压效应改善摩擦副的润滑性能。

摘要： 针对髋关节股骨假体柄材料难加工、型面面积大、大批量生产困难等难点,提出拷贝式电解加工的方法,利用成形阴极在304不锈钢毛坯件上进行假体柄型面拷贝式电解加工试验,重点研究电解液压力、加工电压、进给速度对型面尺寸精度的影响规律。通过参数优化,得到在电解液入口压力0.6 MPa、加工电压16 V、阴极进给速度0.15 mm/min条件下,加工的假体柄型面实际尺寸与目标尺寸的误差在0.035~0.153 mm,表面粗糙度在Ra0.796~1.311μm。

摘要： 通过分析电解加工的电场特性,建立了齿面交叉沟槽的电场和结构场耦合仿真三维及简化模型。利用仿真软件对工件表面的沟槽加工过程进行了动态仿真,分析了在不同时刻工件表面的电流密度分布与轮廓变化,同时研究了两种阴极优化结构对沟槽成型过程的影响,得出结论:使用侧壁绝缘成形阴极加工和使用片状阴极加工的工件表面在沟槽轮廓处的蚀除量一致,均小于阴极结构优化前的蚀除量,这表明两种阴极优化方案均能减下杂散腐蚀,能提高沟槽的成型质量;相较于采用侧壁绝缘成形阴极加工的工件表面,使用片状阴极加工的工件不利于消除通液槽处对应的凸台,影响加工质量,为工艺试验提供了理论参考。

摘要： 某型液体火箭发动机涡轮泵轴内腔采用台阶式深长孔结构,需将长度424 mm的深孔直径由Φ71.8 mm扩孔至Φ89 mm,采用常规机械加工,存在刀具易振颤、散热条件差等难题,加工难度极大,成本高昂。提出一种工件旋转、阴极可调整式随动进给电解加工方法解决大深径比深孔扩孔难题,借助流场电场仿真技术手段,完成了内喷式工具阴极刃的刃口优化设计、长阴极刃的电解液喷口结构设计与优化、过渡圆弧的阴极轮廓设计与优化;并完成了加工装置的适应性改制,进行了电解扩孔技术的电解加工参数优选。在电解液浓度20%(硝酸钠溶液)、电解液温度29~33°C、电解液入口压力0.3 MPa、电压20 V、阴极进给速度0.02 mm/min、电机转速8 r/min的加工条件下,借助超声波测厚仪在机检测剩余壁厚,对阴极进行动态调整,加工出圆度及同轴度优于Φ0.02 mm、直径精度优于0.2 mm的轴深孔结构。

摘要： 槽结构是双极板的主要结构,电解加工是槽结构的主要加工方式之一。由于杂散腐蚀等原因,电解加工槽结构存在侧壁锥度问题。采用变电压的方法,开展单槽的电解加工仿真和实验,以改善槽的侧壁锥度。以14 V为中心电压,开展线性变电压仿真和线性变电压振动电解加工实验。研究结果表明:变电压能改善槽的侧壁锥度,在10~18 V线性变电压时可加工出比较垂直的槽。

摘要： 针对型面电解加工过程中的间隙温度分布难以预测和测量的问题,建立型面二维电解加工温度多物理场耦合仿真模型,分别基于SA、k-ε、k-ω、SST和低雷诺数k-ε等湍流模型求解加工间隙流场分布,耦合电场、流场和温度场求解间隙温度场分布,并将计算值与试验值进行对比。结果表明,求解近壁区流速时采用低雷诺数壁处理比采用壁函数处理的精度高,间隙温升能在较短时间内达到准稳态,基于SST、低雷诺数k-ε模型的间隙温度仿真值非常接近,其耦合气泡的温度多场耦合模型仿真值与试验值更为接近。

摘要： 针对大型卧式数控电解加工设备系统进行研制、开发;并在该套系统上进行深孔矩形变螺距螺旋线和内摆线弧形螺旋线电解加工技术的研究,先后开发了多项电解加工技术和一项电解加工设备系统。多头弧形螺旋线解决了石油钻采机械全金属螺杆泵研制的三大关键之首(制造);大型卧式数控电解加工设备系统的研发成功,助推该创新技术的成果实现产业化;发动机整体构件组合加工技术的研究突破了传统电解加工型孔和型面单一加工模式,实现了电解开槽、拷形同步完成。两项国内外首创:首次提出磁场复合电解加工、变参数控制的方法;两项国际领先:中小口径混合膛线电解加工系统、大口径混合膛线电解加工总体技术。

摘要： 为提高材料表面耐磨性,探究不同电化学加工参数所生成的表面形貌对材料摩擦学性能的影响。对45钢试件进行电化学试验,研究试件在不同电解液中电解时间对凹坑形貌的影响,以及表面形貌对45钢试件在干摩擦和乏油润滑条件下摩擦性能的影响。结果表明:电解加工后试件表面变得较为光滑,且出现了随机分布的圆形凹坑,圆坑的分布密度随着电解加工时间的增加而增加;在2种摩擦条件下,试件的磨损体积变化趋势一致,均随着电解时间的增加先减小然后逐步增大;使用质量分数15%氯化铵为电解液时,表面凹坑半径随着电解时间的增加而增加,但试件过长的电解时间将导致表面质量变差。从试验得到的磨损体积与摩擦因数可知,凹坑直径范围在50~80μm、深度范围在5~10μm为最佳试验组,在干摩擦与乏油润滑条件下,相比未电解处理的45钢试件,磨损体积分别下降了13%和14%。在20%氯化钠与10%次氯酸钠的混合电解溶液下,电解时间180 s获得最优的45钢试件,相比未电解处理的45钢试件磨损体积降低了33%。

摘要： 重点探讨了电解加工过程中的钝化膜和点蚀对电解加工表面成形质量的影响.从电解液种类、浓度以及加工电压三个方面对TB6钛合金进行了电解加工试验,结果表明:采用如NaCl之类的活性电解液对TB6进行加工时,随着浓度的升高,杂散腐蚀越来越严重,但随着浓度的升高,粗糙度会有所降低;同时,采用较高的加工电压可以使表面粗糙度得到控制.这为今后进一步研究TB6钛合金增材制造件电解加工提供基础数据.

摘要： 微热管是高热流密度微电子器件散热的关键零件,针对现有微热管内表面非连续强化传热微结构制造的难题,本项目提出了一种电解加工微热管内表面非连续微结构的新工艺,可以对此类微结构进行低成本、高效率、高表面质量的加工.设计并制备高性能工具电极、突破高定域性加工技术,优化微细电解加工工艺参数,实现不同尺寸形状的非连续微结构加工.通过对加工间隙内电场、流场特性的分析,研究微细电解加工微热管内表面非连续微结构的成形机理.为新方法未来的实际应用奠定理论基础.

摘要： 整体叶盘等复杂曲面构件是航空发动机中的关键部件,其质量好坏直接决定了航空发动机性能.电解加工具有无工具损耗、加工效率高等突出优势,已成为整体叶盘等复杂曲面构件的主流制造技术之一.在复杂曲面构件电解加工技术中,阴极精确设计与修正是提高加工精度的核心所在,课题针对阴极设计和修正问题开展研究,以提高阴极设计精度.

摘要： 微小群孔结构在航空航天等领域核心零部件上有广泛应用,因此其制造技术引起了国内外的普遍关注.管电极电解加工在深小孔、斜小孔等加工场合具有独特优势,是国内外最为关注的一项电解打孔技术.管电极电解加工电解产物的及时排出对提高加工稳定性和加工精度具有重要意义.本项目提出采用脉动流场解决加工产物排出困难的问题,为航空发动机难加工材料微小孔、斜孔、群孔的高效精密加工提供支撑.

摘要： 新型针头小孔的加工是困扰针头生产厂家的难题,且限制了新型针头的推广和应用.针对新型医用注射器的电解加工问题进行了研究，通过实验与理论分析得出使用同一电参数和加工间隙，通过固定腐蚀的方式，选择不同电解液进行加工实验，加工效率由高到低依次为：5%NaCl、5%Na2SO4+2 %NaCl、5%Na2SO4、5%NaClO3;小孔加工质量从高到低依次为：5%NaClO3、5%Na2SO4、5%Na2SO4+2 %NaCl、5%NaCl。效率与质量呈相反次序。5%Na2SO4+2 %NaCl加工区域边缘点蚀严重，表面质量较差，不能满足生产需求；5%NaCl由于加工表面杂散腐蚀严重，加工小孔边缘不整齐，不能满足生产需求。由于新型医用注射器针头为医疗器械，根据医疗器械生产要求，氯酸钠由于具有毒性，在没有合理的清洗方法去除毒性的前提下，不能作为新型针头加工的电解液。5%Na2SO4加工的小孔边缘整齐，表面质量较好，且毒性较弱，可选作新型针头加工的电解液。由于尚未开发专用设备，故采用固定腐蚀的方法进行实验，加工效率受加工方式的限制。开发专用设备后，可进行进给加工，并采用群电极一次加工几百枚针，效率可得到大幅度提高。

摘要： 本文根据电解加工方法特点,对自行设计和制造专用小型电解加工机床的可行性进行理论分析,根据其原理与要求并结合加工对象参数提出防异物板孔系专用加工设备的设计方案,结合公司及车间实际条件制造出符合要求的小型电解加工专用设备,并对设计的机床试用过程进行简要描述,验证设计可行.为开展电解加工工艺研究试验提供硬件条件,为掌握防异物板孔系的电解加工技术、实现防异物板自主化打下基础,改善因受限于电解加工机床价格高昂且技术复杂使得防异物板依靠进口的局面.

摘要： 微小单群孔结构在航天领域有着广泛应用,此类结构往往具有孔径小、数量多、加工难度大等特点.为实现难加工高温合金材料大深径比微小孔的高效、高表面质量加工,基于低电导率盐溶液的电火花-电解复合加工方法被创新性的提出.该方法将管电极电火花高速穿孔加工与电解表面光整加工结合在一起,从而充分利用电火花穿孔加工效率高和电解加工表面质量好的特点.针对镍基高温合金材料,通过对比实验对电火花-电解复合加工效果进行分析,最终利用电火花-电解复合加工工艺加工获得大深径比微小孔结构.

摘要： 介绍了一种新的基于离心过滤分离技术的集成电解液系统设计方案，流量、额定压力、精度等关键参数选择等具体的实施过程,这种新的电解液系统与传统电解液系统模式相比具有电解液循环供液、电解液自动在线过滤、电解液温度控制、自动控制、自动检测等功能,将电解液系统应用在自行研制的精密电解加工设备系统中,达到了很好的产物过滤分离效果,证实了该技术是实现绿色电解加工的一项实用技术.

摘要： 电火花-电解复合加工是利用电火花穿孔加工效率高的优势,同时结合电解加工无再铸层的特点,形成的一种加工方法.由于复合加工中电火花作用的存在,因此会有工具电极损耗.针对电火花-电解复合加工中工具电极损耗进行了研究,分析了工作液不同浓度情况下,工具电极的损耗情况,同时开展了复合加工和电火花加工的对比实验.实验表明,相同参数下,在电导率4ms/cm的NaNO3溶液中进行复合加工的电极相对损耗,比在电导率0.005ms/cm的去离子水中进行电火花加工减少了65.4％.分析其原因,主要是因为在复合加工中击穿电压和峰值电流较小,单个脉冲能量变小,使得电极损耗较小;同时由于孔壁存在电化学溶解作用,使得复合加工的侧边间隙较大,工作液流动更为均匀顺畅,加工产物更容易排出加工区域,电极和孔侧壁发生二次放电的几率减少,从而进一步减小了工具电极的损耗.

摘要： 电火花-电解复合穿孔加工方法有望实现难加工材料涡轮叶片气膜冷却孔无重铸层高效加工,为了进一步提升小孔孔壁的加工质量,提出了在工件底部填充冰层的电火花-电解复合穿孔加工新方法.分析了冰层辅助对复合加工过程中两极之间电流电压的波形、复合穿孔的加工效率、小孔的出入口孔径、孔壁重铸层去除等的影响,进行了冰层辅助与无冰层辅助电火花-电解复合穿孔对比试验.试验表明:冰层辅助加工可以在小孔穿透之后形成充分的反向冲液,有效地解决小孔穿透之后的漏液问题.在增加底部停顿时间的基础上,即小孔穿透后管电极到达预设深度继续停留一段时间,延长管电极对孔壁的电解作用时间,可以显著提高重铸层的去除效果,有望实现小孔整个孔壁重铸层的完全去除.

摘要： 为了将通过加工生成的钨酸钠(Na2WO4)分离去除，在本发明中，在一边切换极性一边进行的超硬合金的电解加工方法中，构成为作为电解加工液，使用盐水(NaCl水溶液)或硝酸钠水溶液(Na(No3))，通过向该电解加工液预先加入钙盐，从而使通过电解加工而生成的钨酸钠(Na2WO4)和钙盐进行反应，制出钨酸钙(CaWO4)，利用比重差将钙化合物分离回收。

摘要： 电极(4)具备：芯管(41)，使用能够把与以规定的曲率形成的第一孔(101a)不同的方向或不同的曲率的第二孔(101b)连结于第一孔(101a)而进行形成的材料；以及包覆物(42)，被固着于芯管(41)的外周，由此实现构造简单且加工形状的自由度高的电极、使用了所述电极的电解加工装置、电解加工方法。

摘要： 电解加工方法是通过电解加工在被加工物上形成弯曲形状的加工孔的方法，包括如下步骤：使电解液在加工用电极的内部流路中流通，并使电解液从设置于加工用电极的前端面的内部流路的出口开口喷出；在使电解液从加工用电极的出口开口喷出的同时，在加工用电极与被加工物之间施加电位差；以及在被加工物上形成弯曲形状的加工孔，在使电解液喷出的步骤中，使加工用电极的前端面的电流密度的分布、以及从出口开口喷出的电解液的流速分布中的至少一方相对于加工用电极的前端面的轴心向加工孔的弯曲方向下游侧偏心。

摘要： 本发明公开了一种电解加工方法、电解加工用阴极及电解加工装置。所公开的方法包括以零件为阳极，将电解液从零件表面端口通入内部结构中，电解液与内部结构内壁接触反应，之后电解液从零件的另一表面端口流出，继续流经设置于该另一表面端口处的阴极，形成电解加工回路，对零件的内部结构进行处理。所公开的阴极上设电解液收集容器，该收集容器上设电解液收集口和电解液流出口。所公开的电解加工装置包括所述的阴极和电解液槽。本发明基于氧极金属电化学溶解原理实现工件的加工成形，有效解决了激光增材制造钛合金、高温合金等内部结构金属零件的高效精准加工难题，可以有效加工出精度高、表面质量好的金属工件内结构表面。

摘要： 为了将通过加工生成的钨酸钠(Na2WO4)分离去除，在本发明中，在一边切换极性一边进行的超硬合金的电解加工方法中，构成为作为电解加工液，使用盐水(NaCl水溶液)或硝酸钠水溶液(Na(No3))，通过向该电解加工液预先加入钙盐，从而使通过电解加工而生成的钨酸钠(Na2WO4)和钙盐进行反应，制出钨酸钙(CaWO4)，利用比重差将钙化合物分离回收。

摘要： 电极(4)具备：芯管(41)，使用能够把与以规定的曲率形成的第一孔(101a)不同的方向或不同的曲率的第二孔(101b)连结于第一孔(101a)而进行形成的材料；以及包覆物(42)，被固着于芯管(41)的外周，由此实现构造简单且加工形状的自由度高的电极、使用了所述电极的电解加工装置、电解加工方法。

摘要： 本发明属于微细电解加工技术领域，尤其涉及一种微细电解加工电极及其加工方法、微细电解加工装置，该微细电解加工电极包括多个电极片，电极片依次叠层设置并形成电极片组件，电极片组件内有多个电极片的一端上设有用于加工工件的二维微结构，各二维微结构一一对应设置并围设形成与工件上三维微结构的形状相适配的三维腔室；电极片组件内有一个或者多个电极片的表面上开设有流通槽，流通槽的第一端延伸出对应的电极片外，流通槽的第二端与三维腔室连通。该微细电解加工电极，促进了加工区域内电解液的及时更新和电解产物的快速排出，保证了良好的加工环境，避免在加工复杂微结构表面出现“死水区”，可以满足大深度三维微结构的加工使用要求。

摘要： 电解加工方法是通过电解加工在被加工物上形成弯曲形状的加工孔的方法，包括如下步骤：使电解液在加工用电极的内部流路中流通，并使电解液从设置于加工用电极的前端面的内部流路的出口开口喷出；在使电解液从加工用电极的出口开口喷出的同时，在加工用电极与被加工物之间施加电位差；以及在被加工物上形成弯曲形状的加工孔，在使电解液喷出的步骤中，使加工用电极的前端面的电流密度的分布、以及从出口开口喷出的电解液的流速分布中的至少一方相对于加工用电极的前端面的轴心向加工孔的弯曲方向下游侧偏心。

摘要： 本发明涉及一种岛屿状异型凸台电解加工装置及电解加工方法，包括：加工阴极、加工水套和固定套，加工阴极为中空结构的导体；加工水套套设在加工阴极上并可以沿所述加工阴极的长度方向移动，所述加工水套的内壁与所述待加工部件一起形成有第一内腔；所述加工水套外部设有连通所述第一内腔的加工区电解液进口；所述固定套套设在所述加工阴极上，所述固定套内形成有第二内腔，所述固定套外部设有连通至所述第二内腔的静液区电解液进口，所述第二内腔设有活塞体，所述活塞体连接有活塞杆，所述活塞杆的一端设置在所述第二内腔内。本发明实现了反流式水套的固紧，解决了凸台分布密集的待加工部位无位置固定水套的难题。

摘要： 本发明公开了一种燃油喷嘴喷孔的电解加工夹具及电解加工方法，该夹具通过将阴极安装在阴极定位及找正组件上并通过主轴连接块安装在机床主轴上，即可实现阴极的上下移动调节，阴极的安装拆卸十分方便，并且便于对阴极的垂直度进行找正调节，保证了燃油喷嘴上喷孔加工的垂直度。并且采用开放式流场设计的电解液流通通道，使得电解液流通通道的结构设计可以更加灵活多变。通过采用本发明的电解加工夹具，可以将电解加工技术应用到燃油喷嘴的喷孔加工中，电解加工基于电化学阳极溶解原理进行材料蚀除，不受材料切削性能影响，阴极无损耗，可长期使用，加工效率高，加工出的喷孔表面质量好，不存在再铸层，可以很好地适合大批量生产。