管束式换热器内孔表面电化学光整加工的应用基础研究答辩

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1、新疆大学2011硕士论文答辩管束式换热器内孔表面电化学光整加工的应用基础研究硕士生：平宗保导师：阿达依.谢尔亚孜旦（副教授）翟金山（高级工程师）时间：2011年5月新疆大学2011硕士论文答辩本文得到国家自然科学基金（项目编号50965017）、自治区高校科研计划项目（项目编号:XJEDU2008106）以及新疆大学博士启动基金（BS08134）的资助和支持，在此，深表感谢报告提纲1、选题背景2、研究意义与方法3、电化学光整加工实验及分析4、电化学光整加工在管束式换热器中的应用5、结论新疆大学2011硕士论文答辩选题背景：目前换热器存在的主要问

2、题管件内表面积垢结果换热效率低在线工作时间短堵塞腐蚀主要原因管件内表面的表面质量差提高表面质量方法传统的机械抛光方法非传统的电化学光整方法新疆大学2011硕士论文答辩新疆大学2011硕士论文答辩传统的机械抛光方法表面质量提高幅度不大结果即使表面质量好，但受刀具、磨粒等因素影响其表面微观轮廓呈尖峰状原因磨料堵塞管件内表面烧伤表面质量不均匀换热器管件内表面易积垢选题背景：电化学光整加工方法结果降低粗糙度，改变管件内表面微观轮廓提高了管件内壁的表面质量提高换热效率延长在线工作时间缓解积垢情况研究意义新疆大学2011硕士论文答辩为管束式换热器管件内表面

3、的光整加工提供一个切实可行的光整加工工艺方案通过实验验证电化学光整工艺的可行性进一步拓展电化学光整加工方法的应用范围研究方法新疆大学2011硕士论文答辩从法拉第电解定律及阳极表面微观几何轮廓的变化来入手，对电化学阳极整平机理进行探讨和研究研究各主要工艺参数对电化学光整加工效果的影响对于管束式换热器管件内表面的电化学光整加工确定切实可行的的工艺方案将确定的工艺方案实际应用到换热器的光整加工中研究方法流程图平板的电化学光整加工实验新疆大学2011硕士论文答辩实验目的：将展成式加工引入到电化学光整加工中，并基于法拉第电解定律及极间流场分布特性，来深化

4、对电化学光整加工整平机理的认识实验条件：试件阳极：材料为Q235的平板试件阴极工具：材料为黄铜，形状分别为直角、圆弧和圆角电解液：电解质浓度为20%的中性盐溶液电流强度：100—130A极间间隙：0.2mm新疆大学2011硕士论文答辩实验原理：本次实验的实验原理如图所示1—电源2—阴极3—阳极4—泵5—电解液槽6—垫块7—电解液实验装置：本次实验的实验装置如图所示阴极设计：为研究极间流场的分布对电化学光整加工的影响，故将阴极做成直角、圆弧和圆角三种形状若阴极两端为直角，其流场分布如图所示若阴极工作面为圆弧状，其流场分布如图所示若阴极两端尖角处进

5、行圆角处理设计成喇叭形，其流场分布如图所示实验结果分析新疆大学2011硕士论文答辩光整加工前工件表面如图所示两端呈直角的阴极在光整过程中，由于极间间隙中电解液流场分布不均匀，使得阳极表面光整质量下降，表面产生麻点样的缺陷，如图所示圆弧状和两端被圆角化呈喇叭状的阴极在光整过程中，极间间隙中电解液流场分布比较均匀，所得阳极表面的光整效果较好，如图所示新疆大学2011硕士论文答辩工件阳极表面微观轮廓的变化及影响：由于电化学光整加工间隙仅为0.2mm，故工件表面尖峰状微观轮廓会影响电流密度的大小及分布状况，使其凹凸部位溶解速度并不一致，从而降低了工件表

6、面的粗糙度，并使得微观轮廓的尖峰形变为波浪形或高原形，改善了工件的表面质量，其微观轮廓变化过程如图所示新疆大学2011硕士论文答辩角度变化实验：实验条件：工件阳极：30度角、60度角和圆弧状的材料为Q235的试件阴极：铜块电解液：质量分数为20%的中性盐溶液电流强度：100—130A极间间隙：0.2mm实验目的：通过不同角度的试件在电化学光整加工中的变化来验证尖峰状的微观轮廓比被圆角化的微观轮廓的光整能力更强新疆大学2011硕士论文答辩实验原理：1-电源2-工件阳极3-工具阴极4-泵5-电解液池6-垫块7-电解液实验装置：实验结果分析：新疆大学

7、2011硕士论文答辩经精确测量，实验前后三种试件的高度和重量变化如表所示实验前后三种试件的尖端形状的变化如下所示：30度尖角试件60度尖角试件圆弧状试件新疆大学2011硕士论文答辩电化学机械复合光整加工原理：1—工具阴极2—工件阳极3—磨料4—磨具5—泵6—电解液槽7—电解液8—过滤网9—电源新疆大学2011硕士论文答辩管件电化学光整加工试验：实验条件：实验目的：通过对单个管件内表面进行的电化学光整加工实验，来对管束式换热器管件内表面的电化学光整加工进行分析和研究新疆大学2011硕士论文答辩实验原理：1—泵2—电解池3—试件4—夹具5—工具阴极

8、6—机械单元7—电源8—转动轴9—电机10—试验台11—导轨12—电解液13—过滤网14—电解液槽实验装置：新疆大学2011硕士论文答辩阴极设计及工装