TiAl合金精密振动电解加工表面质量的研究

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1、特塑亚坐上巡幽堂TIAI合金精密振动电解加工表面质量的研究ResearchonSurfaceQuan锣ofPreciseVibratingElectrochemicalMachiningonT认lAlloy北京航空制造工程研究所周玉凤程小元张志金王洪国I摘要】电解加工技术是解决TiAl合金难切削的有效工艺方法，而精密振动电解加工技术可实现高精度及良好的表面质量。开展了精密振动电解加工TiAl合金试验，研究了不同工艺参数下TiAl合金的精密振动电解加工表面质量。结果表明：随着电流密度的增加，工件表面粗糙度减小；随着脉

2、；中频率的提高，工件表面粗糙度先减小后基本保持不变。优化参数后采用精密振动电解加工的试件表面在光学显微镜下均未见到晶间腐蚀。关键词：精密振动电解加工T认l合金表面粗糙度晶间腐蚀lABSTRACTlElectrochemicalMachiningisuse如ltosolvetheproblemofhowtomachinetitaniumaluminidealloys，andpreciseVibratingelectrochemicalmachiningcangethighaccuracyandgoodsurf．ace

3、quali哆Aseriesofexperimentsusingthismachiningmethodisper

4、’o肌edontitaniumaluminidea110ys．Machiningexperimentsarecarriedoutandtheresultsshowmatasmachiningcurrentdensit)rincreases，thesurfaceroughnessdecreases．Withtheincreasesofthepulse仔equency，thesurfaceroughness6

5、rstdecreasesandthenalmostremainsunchanged．AReroptimizingparameters，thereisnointe唱ranularcorrosioninopticalmicroscope．Keywords：PreciseVibratingelectrOchemicalma-chiningTitaniumaluminideaUoySurfacerough-nessIntergranularcorrosionDoI：10．16080门．issnl671—833x．2015．

6、15．080TiAl合金具有低密度、高比弹性模量以及良好的高温强度、蠕变抗力和抗氧化能力等优点⋯，已成为新一代航空发动机材料，可用于制造压气机高压叶片，燃气涡轮机的中、低压叶片，压气机定子挡风板，定子机座以及其他形状复杂的大尺寸整体结构，已部分替代镍基高温合金‘21。特种加工技术在难切削材料加工中发挥了重要作用，解决了许多常规加工过程中出现的困难。电解加工技术是特种加工技术中的一种重要方法，已成功应用于80航空制造技术·2015年第15期航空发动机难切削材料整体叶盘、叶片和机匣等整体复杂结构件加工，在批量生产中具有

7、高品质、低成本的优势。TiAl合金在机械加工中属难切削材料，开展电解相关试验具有较大的实用意义。本文针对TiAl合金开展了精密振动电解加工的试验研究。通过对不同加工工艺参数下试件表面质量的观测和分析，掌握其基本电解加工特性和工艺参数，为精密振动电解加工工艺应用于TiAl合金结构件的加工奠定了基础。1试验方法及材料1．1试验材料本试验中使用的TiAl合金材料由北京钢铁研究总院提供，试验材料尺寸为西30mm的圆形试块。1．2试验方法试验在精密振动电解加工机床上进行，该机床配置了高频窄脉冲电源。加工电极的进给运动采用了振

8、动进给，即加工电极进给加工时，附加了一个机械振动。当阴极振动到最低点时，加工脉冲开启，进行加工；当阴极振动离开最低点后，加工脉冲关闭停止加工，如此循环往复完成最终加工。试验中的电解液为15％NaNO，溶液，振动频率为20～100Hz，加工电压为15～35V，脉冲频率为25～6000Hz，阴极进给速度为0．05。0．35m州min。本试验中，试件表面粗糙度用PGI1240粗糙仪测定，按照国标GB／T7998—2005在光学显微镜下观察不同参数下的试件表面的晶间腐蚀状况。2试验结果与分析2．1表面粗糙度表面粗糙度是衡量

9、电解加工表面质量的重要指标之一。电解加工表面粗糙度的形成可以从2个方面说明：一方面，在电解加工过程中，由于工件阳极的电化学溶解使工件原有不平整表面得到整平；另一方面，在阳极金属的电化学溶解过程中，由于工件金相组织含有不同金属元素晶粒，而且不同金属元素晶粒的电化学当量不同，又加上间隙通道内流场的非均匀变化，使阳极工件表面各处的溶解速度不一致，导致加工表面上出现