电解磨削加工高铬合金实验研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fenglu84
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核能作为当今世界缓解能源危机的重要能源在全球范围内得到了广泛的研究与应用。核主泵关键零部件的制备技术成为制约我国核电技术发展的一道瓶颈,而核主泵推力轴瓦作为核电领域中的关键部件,对其强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性具有较高的要求,它的材料制备和加工是主要的技术难点。本文选用具有高硬度、高耐磨性的高铬合金作为核主泵推力轴瓦的主要材料,满足核主泵摩擦副中苛刻的工作环境要求,由于该材料本身的难加工特性,所以选择合适的加工方法具有十分重要的研究意义。  本文针对高铬合金的难加工特性采用电解磨削的加工方法,将电化学加工与机械磨削作用结合在一起,实现材料高效低损伤、表面质量好的加工要求。为此,本文展开了一系列相关研究,具体内容如下:  本文对高铬合金性质和电解磨削的加工概况进行了简要说明,总结了电解磨削技术的国内外研究现状。从电化学极化的角度解释了高铬合金的电极极化反应,通过三电极测试系统对不同电解质溶液和相同电解质不同浓度的溶液进行了阳极化曲线的测试对比分析,最终优选出了质量分数20%的 NaNO3电解液为最优配方;采用角抛的方式来进行钝化膜的膜层显示,以钝化膜膜厚和表面质量来进行钝化膜性质的表征,来研究加工电压、电流密度、加工时间、电极间距和电解液流速对钝化膜的影响,通过EDS对钝化膜表面进行元素分析,得出钝化膜的成膜原理;通过连续多组的电解磨削实验,测定加工后工件的加工性质变化和电解液的物理化学变化来验证电解液具有使用性能下降的现象,以阳极极化曲线试验来证明铁铬离子的引入是引起电解液使用性能下降的主要原因,并通过基于硅藻土的吸附性能来进行电解液使用性能的改良实验,通过检测过滤后各评价项的变化和硅藻土的性质变化验证了硅藻土对电解液使用性能改善的良好效果。最后采用田口方法对电解磨削进行参数的优化分析,分别研究加工电压、切削深度和去除率对电解磨削的加工影响,得到了三者之间的影响次序,以及最优的加工参数。
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