变极性脉冲酸洗电源及交流脉冲酸洗去除氧化皮研究

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1、考洵r(^人SouthChinaUniversityofTechnology硕士学位论文变极性脉冲酸洗电源及交流脉冲酸洗去除氧化皮研究作者姓名杨广学科专业机械电子工程指导教师曹彪教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年4月StudyofBipolarPulsePicklingPowerSupplyandRemovalofOxideScalesbyACPulsePicklingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangGuangSupervisor：Prof.CaoBiaoSout

2、hChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China学校代号：10561分类号："TP13学号：201220100468华南理工大学硕士学位论文变极性脉冲酸洗电源及交流脉冲酸洗去除氧化皮研究作者姓名：杨广指导教师姓名、职称：曹彪教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：机械电子工程研究方向：数字化电源装备及智能控制论文提交日期：2015年4月23日论文答辩円期：2015年6月5円学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：^—华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导卜独立进行研

3、究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集休己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：采7广口期年<月？曰、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它

4、复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。^尔保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNK1《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）日期：口期”电子邮箱：联系地址(含邮编摘要电解酸洗作为一种高效、清洁的钢材表面氧化皮去除技术，适用于各种形状及化学组成的钢材，能够彻底去除氧化皮的同时兼具抛光的效果。其中，阴阳极交替电解酸洗综合了阳极电解酸洗速度较快和阴

5、极电解酸洗效果好的优点，用交流电或交变脉冲进行酸洗，已经受到越来越多的关注。而目前的酸洗电源在输出模式及控制精度、响应速度等方面存在不足，导致对电解酸洗过程及控制方面的研究较为缺乏。因此，研制一种高精度的变极性脉冲酸洗电源及对交流脉冲酸洗工艺及控制方面进行研究对提高酸洗效果具有重要意义。本文首先根据变极性脉冲酸洗电源的总体方案，完成了主电路及控制系统各部分的设计。经安装调试，所研制的变极性脉冲电源具有直流、直流脉冲、交流对称及交流不对称脉冲四种电流输出模式，且具有较高的控制精度及较快的响应速度，能够满足各种电解酸洗工艺需求，较目前的酸洗电源有较大优势。对电解酸

6、洗过程进行了研究。搭建电解酸洗实验平台，采用单变量控制方法研究交流对称脉冲电流波形条件下电流密度和脉冲频率对实际酸洗效果的作用规律，通过对电特性曲线的测试分析和酸洗表面微观形貌的观察发现：脉冲频率一定时，电流密度越大，酸洗效率越高，但电流过大会导致试样表面出现过腐蚀，不利于形成良好的表面质量；电流密度一定时，酸洗过程存在与电流密度相对应的最佳脉冲频率，在最佳频率条件下可获得较快的处理速度和较好的表面质量。通过多组实验，获得了交流对称脉冲最佳频率随电流密度变化的关系曲线。对交流脉冲酸洗去除氧化皮的机理及酸洗过程控制策略进行了探索。分析阴阳极电解作用时分别发生的电

7、化学反应及试样表面状态的变化过程，从理论上解释了在最佳频率下可获得较快处理速度及较好表面处理质量的原因。对交流脉冲酸洗控制策略进行了研究，提出了实时控制和改善酸洗过程的思路。关键词：电解酸洗；变极性脉冲酸洗电源；氧化皮去除机理；控制策略IABSTRACTAsonetypeofefficientandcleanoxidescaleremovaltechnique,electrolyticpicklingissuitableforallkindsofsteelswithdifferentshapeandchemicalcomposition,whichcanrem

8、ovetheoxidescalesco