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放电烧蚀加工技术怎么用《资讯》

发布时间:2020-08-17 13:36:48 阅读: 来源:气液双相缓蚀剂厂家

2017-08-03 21:23:11来源: 贤集网

放电烧蚀加工是由南航刘志东教授团队提出的高效放电加工技术,电火花加工首先活化金属基体,诱导氧气与基体发生可控烧蚀,形成加工。该技术材料去除率高,加工能量来自金属自身的氧化燃烧,反应剧烈,加工表面存在一定缺陷。如何控制金属的燃烧反应,并辅以其他方法对已加工表面进行优化处理,达到加工效率的同时保证表面质量是研究的重点。

加工原理

放电烧蚀加工技术是利用电火花放电诱导氧气与金属在通氧阶段发生燃烧反应,释放的大量化学能进行高效地蚀除加工。烧蚀加工过程包含引燃活化、氧化蚀除和修整加工3个阶段。引燃活化阶段利用电极与工件间火花放电形成的高温加热工件表面,形成高温活化区域;氧化蚀除阶段活化金属氧化放出大量热形成熔融金属和氧化物,在放电爆炸力和气流冲刷下,排出加工区域,修整阶段停止供氧,常规电火花放电进行修整蚀除。

烧蚀加工能量来源

放电点金属被加热活化后,活化区金属与氧气发生剧烈的氧化反应,并释放巨大的化学能,该过程可以用一个化学反应表示:金属+氧气→金属氧化物+大量化学能。这些能量直接作用于放电点周围基体金属并使局部金属熔化,而金属熔化所需要的能量并不巨大,例如1mol铁与氧气充分燃烧生成Fe3O4释放的能量理论上可以将20.7mol铁加热至熔融态。在金属燃烧过程中,未排出的蚀除产物受到放电通道挤压从熔融坑底部推出来,这些熔融物质加热表面的金属可以形成二次燃烧,生成传播性烧蚀扩展。

采用单脉冲对钛合金进行高效烧蚀穿孔加工,对材料蚀除机理进行分析。单个大电流脉冲点燃金属,发生氧化反应,在放电通道挤压和气流冲刷下,熔融金属沿着电极壁形成传播性扩展烧蚀,试验得出单脉冲诱导烧蚀穿孔效率是电火花的10万倍。研究冲液雾化烧蚀深孔加工技术,试验表明冲液雾化烧蚀加工效率是内冲液电火花加工的6.47倍。

功能电极烧蚀加工

为了分散烧蚀加工过程的能量,进行了气液混合功能电极电火花诱导烧蚀加工技术研究,采用功能电极对Cr12进行烧蚀铣削。功能电极通道分为气体介质输入单元和氧气输入单元,高压工作液和具有一定压力的氧气分别通过工作液输入单元和气体介质输入单元,同时喷入加工区域,相互冲击形成均匀的气液混合工作介质冲向工件表面,研究表明采用正极性加工时,其加工效率为常规电火花铣削的近10倍,加工表面粗糙度为8.1μm。

烧蚀机械复合加工

提出电火花诱导可控烧蚀高效磨削工艺,通过导电磨轮电火花引燃烧蚀并软化工件材料,然后将已烧蚀和软化的材料磨除,电火花诱导作用下的可控烧蚀与机械磨削两种状态交替进行直至加工结束。试验表明烧蚀磨削可获得与机械磨削相近的表面粗糙度,比电火花磨削表面好,且放电利用率提高,该工艺方法大大提高难加工材料的可磨削性。针对烧蚀加工产生较大烧蚀坑的问题,将烧蚀加工与传统的机械磨削相结合,复合机械磨头进行修整,提出了电火花诱导烧蚀机械磨头修整加工方法,达到提高加工效率和降低烧蚀加工表面粗糙度的效果。研究了电火花诱导可控烧蚀复合车削技术,对TC4钛合金进行放电诱导可控烧蚀,并同时通过车刀主切削刃在线修整去除烧蚀层和软化层,副切削刃在线修整已加工表面。

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