介質(zhì)特性對(duì)鈦合金電火花加工的影響研究.pdf

1、鈦合金具有比強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕等優(yōu)良特性，已廣泛應(yīng)用于航空航天及汽車(chē)等民用工業(yè)領(lǐng)域。鈦合金導(dǎo)熱率低、化學(xué)親和性強(qiáng)、彈性模量小，傳統(tǒng)機(jī)械加工存在刀具磨損嚴(yán)重、排屑困難、加工面回彈等問(wèn)題。電火花加工作為一種特種加工方法，依靠放電時(shí)的局部瞬時(shí)高溫而非機(jī)械能來(lái)蝕除工件材料，因此不受限于工件的力學(xué)性能，非常適合作為鈦合金加工手段。在進(jìn)行鈦合金電火花加工時(shí)，工作介質(zhì)的介電性、粘度和氧化性等都會(huì)直接影響鈦合金的加工性能。本文研究了工作介質(zhì)的電導(dǎo)率

2、、氧化性和粘度對(duì)鈦合金電火花加工的加工效率、電極相對(duì)損耗率和表面粗糙度Ra的影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上探索出一種具有優(yōu)化放電特性的復(fù)合加工液。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)研究了介質(zhì)電導(dǎo)率對(duì)鈦合金電火花加工的加工效率、電極相對(duì)損耗率和表面粗糙度Ra的影響規(guī)律。電導(dǎo)率增大使擊穿電壓下降、放電間隙增大，極間放電狀態(tài)穩(wěn)定，提高了加工效率，但放電間隙過(guò)大使消耗在放電通道中的能量增加，加工效率反而有所下降;電導(dǎo)率增大，導(dǎo)致漏電流增

3、大，兩極間電解作用增強(qiáng)，電極損耗增加;電導(dǎo)率增大，同時(shí)加速了水自身電解產(chǎn)生氧氣的過(guò)程，放電爆炸力增強(qiáng)，放電坑變深，表面粗糙度Ra變大。但是電極與工件間的電解作用，能對(duì)電極表面進(jìn)行修整，有利于提高仿形精度，減緩Ra的增長(zhǎng)趨勢(shì)。
　　(2)研究了介質(zhì)氧化性對(duì)鈦合金電火花加工的加工效率、電極相對(duì)損耗率和表面粗糙度Ra的影響規(guī)律。介質(zhì)具有氧化性，能與極間處于高溫狀態(tài)的鈦合金發(fā)生氧化放熱反應(yīng)，增大放電爆炸力，放電蝕除顆粒尺寸變大，加工效率上

4、升;隨著介質(zhì)氧化性增強(qiáng)，蝕除產(chǎn)物過(guò)大，不能順利從放電間隙排出，使加工效率反而有所下降;電極在放電高溫時(shí)被介質(zhì)氧化并在其表面形成氧化層保護(hù)膜，降低了電極損耗;介質(zhì)在放電作用下釋放出氧氣，氧氣氣泡有利于電蝕產(chǎn)物在放電間隙均勻分布，分散放電能量，獲得較平整的表面。
　　(3)研究了介質(zhì)粘度對(duì)鈦合金電火花加工的加工效率、電極相對(duì)損耗率和表面粗糙度Ra的影響規(guī)律。粘度增大，介質(zhì)對(duì)放電通道的壓縮作用增強(qiáng)，提高了單個(gè)放通道內(nèi)的能量密度，放電爆炸

5、力增大，加工效率上升，電極損耗量增加，工件表面形成小而深的蝕除坑，表面粗糙度較大;粘度過(guò)大，介質(zhì)傳熱效果差、流動(dòng)性差，放電通道消電離不徹底、電蝕產(chǎn)物粘結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，加工狀態(tài)不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生短路、拉弧等現(xiàn)象，使加工效率下降、電極相對(duì)損耗率和表面粗糙度迅速上升。
　　(4)研制出具有優(yōu)化放電特性的鈦合金電火花加工用復(fù)合加工液。復(fù)合加工液在三組電規(guī)準(zhǔn)下均獲得了最高的加工效率;由于復(fù)合加工液中加工效率最高，即使電極溶解量較大，電極相對(duì)