超聲波輔助脈沖電鍍Ni-Al2O3復(fù)合材料制備EDM電極試驗(yàn)研究.pdf

1、電火花加工是靠工件與工具電極之間不斷地脈沖性火花放電，產(chǎn)生局部瞬時(shí)高溫，逐步把金屬材料蝕除掉[1]。電火花加工中工件和工具電極均受到帶電離子和電蝕產(chǎn)物的撞擊以及高溫熔化作用，兩者都有損耗。當(dāng)電火花加工諸如復(fù)雜結(jié)構(gòu)型腔和深徑比較大的孔時(shí)，工具電極損耗尤其嚴(yán)重。隨著電火花電極加工深度的增加，將會(huì)出現(xiàn)加工速度逐漸降低，材料去除率減小，嚴(yán)重者甚至出現(xiàn)加工無法繼續(xù)進(jìn)行的情況，最終不能得到良好的加工精度。因此如何提高電火花電極材料的抗電蝕性已成為延

2、長電火花電極使用壽命、提高工件成型精度及重復(fù)精度的關(guān)鍵所在。
　　為了探尋提高電火花電極材料抗電蝕性的工藝和方法，本文利用復(fù)合電鍍工藝將Al2O3微粒和Ni電鍍到電火花紫銅電極外表面，形成一層復(fù)合鍍層，分析了顆粒添加量、平均電流密度、電鍍液溫度、脈沖占空比、超聲波功率對(duì)復(fù)合鍍層Al2O3顆粒含量和顯微硬度的影響，并檢測(cè)了復(fù)合鍍層的耐腐蝕性和表面粗糙度，通過EDM加工孔試驗(yàn)著重對(duì)比研究了純銅電極、鍍鎳電極、Ni-Al2O3復(fù)合電極的

3、抗電蝕性。這種銅基鍍Ni–Al2O3復(fù)合電極加工出來的小孔，表面粗糙度和錐度相應(yīng)減小，而且電極損耗相比銅電極明顯降低。本論文的研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1.確定了電鍍基液的配方，將復(fù)合電鍍層中Al2O3含量設(shè)為測(cè)定指標(biāo)，利用正交試驗(yàn)法制定了超聲波輔助脈沖復(fù)合電鍍工藝方案，對(duì)復(fù)合鍍層中Al2O3顆粒共沉積量影響較大的Al2O3顆粒添加量、電鍍液溫度、陰極電流密度、占空比、超聲波功率等工藝參數(shù)進(jìn)行了正交分組試驗(yàn)，初步獲得了制備Ni-A

4、l2O3復(fù)合材料較優(yōu)的工藝參數(shù)，對(duì)比各工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合電鍍層中Al2O3顆粒含量的影響顯著性序列為：超聲波功率>陰極電流密度>電鍍液中Al2O3顆粒添加量>占空比>電鍍液溫度。分析了正交試驗(yàn)組中各復(fù)合鍍層的性能，包括表面粗糙度、鍍層顯微硬度和鍍層耐腐蝕性三個(gè)方面。
　　2.以影響復(fù)合電極抗電蝕性的主要因素（復(fù)合鍍層中Al2O3含量、復(fù)合鍍層的顯微硬度）作為指標(biāo)。通過單因素試驗(yàn)優(yōu)化確定了超聲-脈沖電鍍制備Ni-Al2O3復(fù)合電極的最佳