【摘 要】鈦合金材料具有高強(qiáng)度、高塑性、高韌性、高模量、高損傷容限等特點(diǎn)，是航天領(lǐng)域設(shè)計(jì)和制造方面的理想材料。由于電解加工具有短時(shí)高效等優(yōu)點(diǎn)，通常也不受其是何種加工材料限制，因此，其可作為加工鈦合金材料的理想工藝方法，本文則結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程，詳細(xì)介紹如何采用電解工藝方法加工鈦合金產(chǎn)品。
【關(guān)鍵詞】電解 鈦合金 絕緣保護(hù)
1 引言
鈦合金材料具有高強(qiáng)度、高塑性、高韌性、高模量、高損傷容限等特點(diǎn)，常規(guī)的車、銑加工達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的形狀和尺寸。本文則結(jié)合實(shí)際介紹如何采用電解方法加工出滿足設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品。
2 研究內(nèi)容與技術(shù)方案
2.1 陰極的設(shè)計(jì)與制造
由于需要加工產(chǎn)品的尺寸較小，形狀復(fù)雜，且需要考慮電極的放電間隙以及電解流場的均勻性，電極在設(shè)計(jì)及制造方面，需通過實(shí)際的電解試驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)摸索。電極實(shí)物圖1所示：
2.2 加工間隙
電解加工過程中放電間隙越小、表面質(zhì)量越好， 加工精度就越高，電解加工中， 陰極一直進(jìn)給，陽極不斷溶解。在電解加工過程中，加工電壓和進(jìn)給速度對加工表面質(zhì)量和加工精度有著重要的影響，因此有必要研究分布間隙。初始間隙 與平衡間隙 有著如下的電解加工關(guān)系式：
從以上可以看出， 通過調(diào)節(jié)電壓、進(jìn)給速度以及選用合適的電解液，便可對加工間隙實(shí)現(xiàn)有效的控制。
2.3 加工電解液的選擇
NaCl是一種強(qiáng)電解質(zhì)，其在水溶液中幾乎可以全部電離為Na+和Cl-離子，并能與水中的H+和OH-等離子共存， NaCl電解液理論上在加工鈦合金材料時(shí)，通過適當(dāng)調(diào)整加工電壓、進(jìn)給速度以及優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)，會使加工產(chǎn)品表面質(zhì)量更好，精度更高。選用NaCl作為電解液溶質(zhì)時(shí)，其濃度一般控制在10%-14%，當(dāng)表面質(zhì)量要求較高時(shí)，一般會控制在10%以下，加工溫度通常會控制在 ，本次即采用的14%濃度的NaCl溶液作為此次研究的電解液。同時(shí)為了保證電解液的有效利用。
2.4 非加工型面的絕緣隔離
在電解加工過程中，為了保護(hù)某些非加工部位，使它不產(chǎn)生點(diǎn)蝕，通常都會采取一些絕緣保護(hù)方法。經(jīng)過實(shí)踐之后，最終確定采用靜電噴涂方法，不但能夠有效避免電解液與非加工表面相接觸，起到隔開雜散電流的作用，而且其噴涂的非金屬絕緣層較薄，粘貼也更加牢靠，更不會因電解產(chǎn)生的高溫而融化脫落，一次噴涂可多次使用。
3 加工效果
在完成了電解液的選擇，加工參數(shù)的確定，絕緣保護(hù)層的噴涂等工作，結(jié)合必要的分度夾具，經(jīng)過調(diào)整找正等前期準(zhǔn)備工作之后，便對正式產(chǎn)品進(jìn)行了加工，實(shí)際產(chǎn)品的加工效果如圖2所示。經(jīng)過檢驗(yàn)之后，實(shí)際的加工尺寸能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的精度及尺寸。與電火花加工工藝相比，其加工效率提升95%以上，不但提高了生產(chǎn)效率，更節(jié)約了生產(chǎn)成本，以及大量的人力和物力，避免了資源的不必要浪費(fèi)。
4 結(jié)語
電解加工在電解加工鈦合金產(chǎn)品時(shí)，只要正確設(shè)計(jì)加工電極，合理選用加工參數(shù)，恰當(dāng)配制加工電解液，采用理想的絕緣保護(hù)方法等，就能夠一次性短時(shí)高效加工出滿足設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品。
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