鈦合金TC4電解加工表面質(zhì)量的試驗(yàn)研究

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1、設(shè)計(jì)·研究《電加工與模具》2007年第1期鈦合金TC4電解加工表面質(zhì)量的試驗(yàn)研究張美麗,朱　荻,徐正揚(yáng)(南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院,江蘇南京210016)摘要:鈦及其合金在航空和宇航工業(yè)中有重要的作用,但在電解加工過程中存在著特殊性。其特殊性體現(xiàn)在:加工表面易形成鈍化膜使加工困難以及非加工表面易形成點(diǎn)蝕影響表面質(zhì)量。對(duì)鈦合金TC4進(jìn)行了電解加工試驗(yàn),對(duì)樣件進(jìn)行了分析、比較并研究了影響表面質(zhì)量的工藝因素。結(jié)果表明:采用脈沖電源,選擇濃度合適的NaCl電解液和恰當(dāng)?shù)碾妳?shù)加工能獲得較好的表面質(zhì)量。關(guān)鍵詞:電解

2、加工;鈦合金TC4;表面質(zhì)量中圖分類號(hào):TG662ResearchonSurfaceQualityofTitaniumAlloysTC4inElectrochemicalMachiningZhangMeili,ZhuDi,XuZhengyang(NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Titaniumanditsalloysarebecomingincreasinglyimportantinthea

3、erospaceindustries,anditsspecialcharactersinelectrochemicalmachiningprocessarebecomingwidelynoticeable.Forex2ample,thepassivatingfilmtendstoformonthemachiningsurface,whichmakesthemachiningdiffi2culttoproceed,andsomecorrosivepittingsusuallyappearonthesurf

4、ace,leadingtothepoorsurfacequality.Inthispaper,theauthorconductedtheelectrolyticmachiningtestsandstudiedthetechnolog2icalfactorsthatinfluencethesurfacequality.Theresultsillustratedthatbyoptimizingproperconcen2trationofNaClelectrolyteandelectricparameters

5、couldobtainrelativelygoodsurfacequality.Keywords:electrochemicalmachining;titaniumalloysTC4;surfacequality　　鈦具有重量輕、強(qiáng)度高及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),因此鈦鍵點(diǎn)在于如何獲得好的表面質(zhì)量。及其合金在航空和宇航工業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。然本文從電解液及電參數(shù)角度研究鈦合金TC4而,鈦合金較難加工,其切削加工性能介于難切削的的電解加工。采用不同濃度的NaCl進(jìn)行加工試耐高溫鎳基合金和易加工的鋁合金之間,由于它在驗(yàn),

6、并選擇出較好的電解液;在此基礎(chǔ)上研究、分析、航空產(chǎn)品中被愈來愈多的采用,其加工問題已引起比較了影響表面質(zhì)量的電參數(shù),確定了較好的加工了廣泛的關(guān)注。隨著電解加工技術(shù)的不斷發(fā)展,在參數(shù)。對(duì)進(jìn)一步研究鈦合金TC4的電解加工提供某些應(yīng)用場(chǎng)合,人們?cè)O(shè)想通過電解加工來解決鈦合了一定的依據(jù)。金加工難的問題。1　試驗(yàn)裝置鈦合金電解加工的原理及工藝規(guī)律雖然和一般系統(tǒng)如圖1所示。陽極為直徑15mm的鈦合合金的電解加工有共性之處,但也有其特殊性。例2金TC4,陰極為直徑5mm(加工面積20mm)的不如,鈦是自鈍化金屬,表面易

7、形成鈍化膜使加工困銹鋼。試驗(yàn)前陽極表面先用粒度1000目的金相砂難,表面易形成點(diǎn)蝕等。因此,鈦合金電解加工的關(guān)紙打磨,然后用酒精清洗,最后用蒸餾水沖洗。試驗(yàn)收稿日期:2006-08-16中分別采用直流穩(wěn)壓電源和脈沖電源。第一作者簡介:張美麗,女,1981年生,碩士研究生。鈦合金的導(dǎo)熱性差,加工過程中易升溫,因此電—27—《電加工與模具》2007年第1期設(shè)計(jì)·研究[1]解液需要較高的流速。試驗(yàn)夾具由夾具板一、二當(dāng)選擇鈍性電解液時(shí),鈦合金表面的自鈍化膜進(jìn)一組成,試驗(yàn)時(shí)電解液從夾具中高速流過,流動(dòng)方向如步鈍化

8、,形成化合價(jià)數(shù)更高的氧化物,保護(hù)性更強(qiáng),圖2箭頭所示。很難電解加工。當(dāng)選擇活性電解液時(shí),鈦合金表面先出現(xiàn)點(diǎn)蝕,然后點(diǎn)蝕數(shù)量增加,面積擴(kuò)大,直到點(diǎn)蝕重疊,自鈍化膜全部被去除,正常電解加工開[3]始。本文采用活性較強(qiáng)、價(jià)格低廉、容易獲得的NaCl作為主電解液,試驗(yàn)擊穿鈦合金表面的自鈍化膜,并且采用相應(yīng)的添加劑來減緩電解加工中出現(xiàn)的點(diǎn)蝕現(xiàn)象。在相同的加工條件下,設(shè)定電壓為22V,加工間隙為0.2mm,加工時(shí)間為60s,分別采用不同濃度的NaCl進(jìn)