【摘 要】
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本文研究了2060-T8铝锂合金化铣槽液的主体成分与工艺参数对表面粗糙度、化铣速度及加工精度的影响,筛选了适合2060铝锂合金化铣的添加剂RA10,并测试了化铣后相关的性能,同时探索了化铣槽液的调整方法;研究了2024-T3铝合金腐蚀加工液的再生及溶液循环工艺,实验确定了新的铝离子的提取方法——沉淀法,其提取率可高达96%以上,探讨了2024铝合金的合金元素在化铣槽液循环过程中的浓度控制。在铝合金
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本文研究了2060-T8铝锂合金化铣槽液的主体成分与工艺参数对表面粗糙度、化铣速度及加工精度的影响,筛选了适合2060铝锂合金化铣的添加剂RA10,并测试了化铣后相关的性能,同时探索了化铣槽液的调整方法;研究了2024-T3铝合金腐蚀加工液的再生及溶液循环工艺,实验确定了新的铝离子的提取方法——沉淀法,其提取率可高达96%以上,探讨了2024铝合金的合金元素在化铣槽液循环过程中的浓度控制。在铝合金化铣过程中通过提高NaOH的浓度来增加化铣速度的本质是提高了氢氧化铝凝胶的溶解速率使铝与水的反应速率提高,在整个化铣过程的总反应方程式应为:2Al+2Na OH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑;Na2S作为缓蚀剂与Cu+形成Cu2S沉淀,降低铝合金表面的选择性腐蚀,作为去极化剂加速了Al的溶解。Na2CO3作为缓蚀剂与Li+形成Li2CO3沉淀,降低铝锂合金表面的选择性腐蚀,作为腐蚀剂在一定程度上提高了铝合金化铣速度。实验结果表明,适用于2060-T8铝锂合金化铣配方为:Na OH 160~180g/L,Na2S 30~40g/L、TEA 50~60g/L、Na2CO342.4~74.2g/L、RA10 0.4~1.0g/L、温度90~100℃。粗糙度作为最关键的工艺指标,2060-T8在2024铝合金化铣工艺下的粗糙度为1.55μm,而本工艺配方可使其粗糙度降低30%。在2060-T8铝锂合金化铣槽液中Al3+浓度小于70g/L,每当化铣加工速度小于30μm/min时,可通过补加Na OH来增加铣切速度。在Al3+浓度大于70g/L,当铣切速度低于30μm/min时,将槽液温度提高至100℃,2060-T8化铣槽液在Al3+浓度为100g/L左右时槽液失效。在化铣槽液寿命范围内不需要补加Na2CO3、Na2S、TEA、RA10。CO2沉淀槽液中的铝离子本质是CO2夺取Al(OH)4-中的OH-后,生成Al(OH)3沉淀,达到Al3+去除的目的。槽液中的Al3+去除率最高可达96%以上,为铝合金化铣槽液的循环再生工艺创造了条件。化铣槽液经调整后其化铣加工性能基本获得恢复,有利于化学铣切槽液的循环再生,且可进行多次有效循环,理想上可以进行无限次循环。通过设计实验分析槽液与沉淀物,结果表明,铝合金中各合金元素在化铣槽液浓度可以控制在其溶度积对应的离子浓度以内。
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