水中钛合金电火花加工的辅助电流抑制杂散腐蚀研究.pdf

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1、第46卷第5期2014年10月南京航JournalofNanjing空航天大学学报V01．46UniversityofAeronautics&AstronauticsOct．NO．52014水中钛合金电火花加工的辅助电流抑制杂散腐蚀研究王祥志刘志东魏铮田宗军黄因慧(南京航空航天大学机电学院，南京，210016)摘要：提出了水中钛合金电火花加工辅助电流抑制杂散腐蚀的加工方法，利用辅助电源施加阴极电流的方式使金属界面呈负电性并达到足够负的电极电位以抑制杂散腐蚀的发生。研究了杂散腐蚀的产生机理和辅助电流对杂散腐蚀的抑制机理，对添加辅助电流前后钛合金表面进行了电场仿真分析、

2、实验验证、表面形貌及组份分析。结果表明：采用辅助电流的方式能有效地消除水中钛合金电火花加工中存在的杂散腐蚀。关键词：电火花加工；钛合金；辅助电流；杂散腐蚀中图分类号：TG662文献标志码：A文章编号：1005—2615(2014)05—0793—06StrayCorrosionRestrainofEDMofTitaniumAlloyMachinedinWaterUsingAuxiliaryElectricCurrentWangXiangzhi，LiuZhidong，WeiZheng，TianZongj“咒，HuangYinhui(CollegeofMechanica

3、landElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：AmethodofusingauxiliaryelectriccurrenttorestrainthestraycorrosionofEDMoftitaniumalloymachinedinwaterisproposed．Inthemethod，anauxiliarypowersupplyisusedtoprovideenoughcathodecurrenttomake

4、themetalinterfaceelectronegative，asaresultofwhich，thestraycorrosionisinhibited．Themechanismofstraycorrosionandhowtorestrainitbyauxiliaryelectriccurrentarestud—ied．Thesurfacesoftitaniumalloymachinedbeforeandafteradoptingauxiliaryelectriccurrentaretest—edbyseveralmeans，suchaselectricfiel

5、dsimulationanalysis，electricaldischargemachiningtests，sur—facemorphologyandcomponentanalysis，andSOon．TheexperimentalresultsshowthattheauxiliaryelectriccurrentcanefficientlyeliminatethestraycorrosionofEDMoftitaniumalloymachinedinwater．Keywords：electrondischargemachining(EDM)；titaniumall

6、oy；auxiliaryelectriccurrent；straycorro—sion钛合金因具有高强度、耐高温、质量轻、耐腐蚀等特性而广泛应用于航空航天工业‘卜引。由于钛合金属于难加工金属材料，因此在现有的加工工艺中，电火花加工技术在对钛合金加工中的作用愈发突出。然而钛合金导热性较差，采用煤油等油类工作介质加工时，放电通道内产生的热量不易迅速消除，消电离不彻底，容易引起电弧放电，导致加工不稳定，效率低，电极损耗大，形位公差难以保证。基金项目收稿日期通信作者为解决油中钛合金电火花加工存在的问题，国内外研究人员对采用水作为工作介质进行了大量研究。水具有较好的冷却性能，

7、极间消电离容易，排屑效果好，加工中分解出的氧气可与金属产生氧化放热反应辅助蚀除加工材料，而且加工表面生成的氧化钛比煤油中生成的碳化钛熔点低因且更容易蚀除，同油类工作介质相比，水具有更高的加工效率和较低的相对电极损耗率[4。6]。：国家自然科学基金(51175256，51205197)资助项目；江苏省自然科学基金(BK2011732)资助项目。：2014—05—10；修订日期：2014—07—10：刘志东，男，教授，博士生导师，E-mail：liutim@nuaa．edu．en。794南京航空航天大学学报第46卷水是弱电解质，在水中进行电火花加工时会引起电解反应，