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电源类型对短电弧-电化学复合加工放电凹坑影响研究
1
作者 胡国玉 王家豪 +2 位作者 周建平 张晟晟 付斐 《制造技术与机床》 2024年第1期41-47,共7页
放电凹坑大小影响着加工表面形貌的一致性,放电凹坑的凸起高度及凹坑表面的重铸层对加工表面质量有重要影响。文章基于短电弧-电化学复合加工方法,在直流与脉冲两种常用电源类型下对钛合金TC4进行单次放电实验,分析两种电源类型下的短电... 放电凹坑大小影响着加工表面形貌的一致性,放电凹坑的凸起高度及凹坑表面的重铸层对加工表面质量有重要影响。文章基于短电弧-电化学复合加工方法,在直流与脉冲两种常用电源类型下对钛合金TC4进行单次放电实验,分析两种电源类型下的短电弧-电化学复合加工单次放电凹坑尺寸及影响规律;结合单次放电凹坑实验所采集到的波形与电弧放电过程仿真模型对电弧放电过程的等离子体放电通道变化进行研究。研究结果发现,直流与脉冲放电凹坑的尺寸与影响规律差异与电弧的断弧方式有关,不同的断弧方式对等离子体放电通道产生影响,直流电弧倾向于通过流体介质运动和极间距离改变进行断弧,而脉冲电弧通过脉冲后沿电压变化和极间距离改变进行熄弧。这两种断弧方式不仅影响了凹坑的尺寸形貌,也影响了断弧后的电化学腐蚀效果。 展开更多
关键词 短电弧-电化学复合加工 电源类型 放电凹坑 放电波形 断弧方式
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电极结构对短电弧-电化学复合加工深窄槽影响研究
2
作者 胡国玉 张儒 +2 位作者 张晟晟 代向宇 周建平 《机床与液压》 北大核心 2023年第15期100-106,共7页
深窄槽结构具有尺寸小、深宽比较大的特点,狭小的加工区域存在排屑不畅、散热效果差等问题。为解决深窄槽加工过程中排屑困难的问题,提出通过优化电极结构来提升深窄槽短电弧-电化学复合加工的稳定性。分别设计单孔、多孔及螺旋3种管状... 深窄槽结构具有尺寸小、深宽比较大的特点,狭小的加工区域存在排屑不畅、散热效果差等问题。为解决深窄槽加工过程中排屑困难的问题,提出通过优化电极结构来提升深窄槽短电弧-电化学复合加工的稳定性。分别设计单孔、多孔及螺旋3种管状电极结构,对不同电极结构加工时的间隙流场状态进行仿真研究。对比不同电极结构极间介质流速与压力的分布状态,并对仿真结果进行实验验证,探究电极结构对短电弧-电化学复合加工性能包括加工效率、尺寸精度、表面质量等指标的影响。实验结果表明:螺旋电极结构相比于单孔电极和多孔电极更能改善极间的流场状态,在保证深窄槽尺寸精度的情况下提高了加工效率与表面质量。 展开更多
关键词 短电弧-电化学复合加工 深窄槽 电极结构 加工性能
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冲液方式对短电弧-电化学复合加工性能的影响研究
3
作者 付斐 代向宇 +2 位作者 胡国玉 王家豪 周建平 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第7期143-149,共7页
针对短电弧-电化学复合加工时内-外冲液方式存在的加工不稳定及加工效率低等问题,提出了一种更适用于短电弧-电化学复合加工的外气-内液冲液方式。在加工过程中通过侧面冲入高压空气,实现加工间隙内短电弧加工与电化学加工相结合的同时... 针对短电弧-电化学复合加工时内-外冲液方式存在的加工不稳定及加工效率低等问题,提出了一种更适用于短电弧-电化学复合加工的外气-内液冲液方式。在加工过程中通过侧面冲入高压空气,实现加工间隙内短电弧加工与电化学加工相结合的同时,改善了间隙流场分布,提高了短电弧-电化学复合加工效率及工件表面质量。基于Fluent软件进行内-外冲液及外气-内液冲液方式的流场仿真,分析了侧面高压气体的冲入对间隙流场分布状态及介质电导率的影响。通过对比实验研究了两种冲液形式下的材料去除率、单位能耗体积比以及表面热损伤层。结果表明,外气-内液冲液方式下的材料去除率(MRR)可以达到750 mm^(3)/min,相对于内-外冲液方式提高了1.9倍,单位能耗体积比仅有149.98 kJ/cm^(3),加工后工件表面无重铸层,尺寸精度也得到了较大改善,实现了材料的无重铸层加工。 展开更多
关键词 短电弧-电化学复合加工 冲液方式 流场分布 材料去除率(MRR) 表面质量
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电极材料对不锈钢短电弧-电化学复合加工性能影响研究 被引量：2
4
作者 张儒 胡国玉 +2 位作者 周建平 张晟晟 代向宇 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第6期55-61,共7页
短电弧-电化学复合加工(SEACM)是一种新型的复合加工方式,利用短电弧放电进行材料的高效蚀除,利用底面间隙电化学作用进行表面修整。不同的电极材料具有不同的材料特性,会直接影响复合加工的加工性能、工件的表面质量及尺寸精度。采用... 短电弧-电化学复合加工(SEACM)是一种新型的复合加工方式,利用短电弧放电进行材料的高效蚀除,利用底面间隙电化学作用进行表面修整。不同的电极材料具有不同的材料特性,会直接影响复合加工的加工性能、工件的表面质量及尺寸精度。采用铝、石墨、不锈钢和紫铜作为电极材料,探究不同电极材料在短电弧-电化学复合加工模式下对304不锈钢的影响规律。从材料去除率(MRR)、相对电极损耗率(RTWR)、表面粗糙度(SA)和表面宏微观形貌等角度进行分析。结果表明,使用紫铜电极具有较高的材料去除率,低的相对电极损耗率,良好的表面质量以及更薄的再铸层厚度,所以更适合作为复合加工的电极材料,为后续短电弧-电化学复合加工模式下电极材料的选择提供了理论依据。 展开更多
关键词 短电弧-电化学复合加工 304不锈钢 电极材料 加工性能
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短电弧-电解复合加工深小孔间隙流固耦合特性研究
5
作者 马昕旸 陈小康 +1 位作者 王恪典 周建平 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第8期141-145,共5页
针对深小孔结构加工存在的质量要求高、孔径小、数量多、加工难度大等问题,提出了短电弧-电解复合加工深小孔的方法。短电弧-电解复合加工具有不受材料影响、加工效率高以及表面质量好等优点,但由于深小孔加工阴极柔性大,加工易震颤且... 针对深小孔结构加工存在的质量要求高、孔径小、数量多、加工难度大等问题,提出了短电弧-电解复合加工深小孔的方法。短电弧-电解复合加工具有不受材料影响、加工效率高以及表面质量好等优点,但由于深小孔加工阴极柔性大,加工易震颤且电弧放电能量大会引起排屑不畅、短路、二次放电问题。针对上述问题,对短电弧-电解复合加工深小孔间隙流固耦合特性展开研究。从间隙流场角度出发,研究了不同进给速度以及不同加工深度下间隙流场的运动特性,并设计实验验证仿真结果。结果表明:在一定范围内,短电弧-电解复合加工进给速度越快,极间介质平均运动速度越快,颗粒分布越均匀,排屑效果越好,因此通过增加进给速度可以促进排屑,提高短电弧-电解复合加工的稳定性。 展开更多
关键词 深小孔加工 短电弧-电解复合加工 流固耦合特性 间隙流场 排屑
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基于温度场的C/SiC复合材料短电弧放电加工等效热源研究 被引量：1
6
作者 季玉 周建平 +2 位作者 汪兵兵 秦曹阳 唐伟 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第4期9-14,共6页
针对C/SiC复合材料放电加工仿真普遍采用高斯热源,忽略间隙弧柱热效应的问题,文章以放电过程的热效应进行两部分等效。采用椭球体热源等效电弧弧柱,高斯面热源等效工件表面热效应,从平行和垂直于碳纤维两个方向进行温度场仿真,对比传统... 针对C/SiC复合材料放电加工仿真普遍采用高斯热源,忽略间隙弧柱热效应的问题,文章以放电过程的热效应进行两部分等效。采用椭球体热源等效电弧弧柱,高斯面热源等效工件表面热效应,从平行和垂直于碳纤维两个方向进行温度场仿真,对比传统高斯热源与等效热源,并通过实验进行验证。结果表明:运用新型等效热源仿真,得到的凹坑尺寸比传统高斯热源更加接近实验加工的尺寸,预测精确度提高20%。 展开更多
关键词 短电弧放电加工 等效热源 C/SIC复合材料 高斯热源
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激光-电弧复合焊接缺陷形成机理及抑制方法 被引量：4
7
作者 尹立孟 王金钊 +1 位作者 李勇 王纯祥 《激光杂志》 北大核心 2018年第2期90-96,共7页
近年来,随着电弧焊设备、激光器性能和工业集成技术的不断提高以及激光-电弧复合焊接机理和工艺研究的持续深入,激光-电弧复合焊技术在国内外众多重要工程领域应用越来越广泛。然而,由于激光-电弧复合焊热源间的强耦合作用及其众多的工... 近年来,随着电弧焊设备、激光器性能和工业集成技术的不断提高以及激光-电弧复合焊接机理和工艺研究的持续深入,激光-电弧复合焊技术在国内外众多重要工程领域应用越来越广泛。然而,由于激光-电弧复合焊热源间的强耦合作用及其众多的工艺参数难以优化控制,焊接过程仍会出现焊接缺陷,严重影响焊接接头质量和服役可靠性。本文在深入探讨激光-电弧热源协同机制和复合参数影响规律的基础上,重点阐明了激光-电弧复合焊接气孔、裂纹、咬边、驼峰等主要缺陷的形成机理和成形过程,同时进一步分析了不同焊接形式的缺陷抑制方法及其作用机理,以期为更好地理解激光-电弧复合焊这一优质高效焊接方法并推动其更广泛的工业应用提供参考。 展开更多
关键词 激光材料加工 激光-电弧复合焊接 焊接缺陷 形成机理 抑制方法
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基于PLC的短电弧加工机床数控系统人机接口设计
8
作者 宋文涛 樊军 黄立华 《内江科技》 2011年第8期92-93,共2页
针对短电弧加工的特殊性,设计满足短电弧加工工艺要求的数控软硬件系统。选用目前工业领域使用较为广泛的SIEMENSS7-200系列PLC,利用S7-200PLC对输入端口的状态进行定时扫描,将扫描的结果采用MODBUS协议从PLC的Port0口经RS485串口线传... 针对短电弧加工的特殊性,设计满足短电弧加工工艺要求的数控软硬件系统。选用目前工业领域使用较为广泛的SIEMENSS7-200系列PLC,利用S7-200PLC对输入端口的状态进行定时扫描,将扫描的结果采用MODBUS协议从PLC的Port0口经RS485串口线传到上位机。以S7-200PLC主模块、I/O扩展模块以及各种按钮实现数控系统软件、硬件双人机接口。 展开更多
关键词 短电弧加工 S7-200PLC 人机接口
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激光-熔化极脉冲电弧复合焊接的双重导电机制 被引量：9
9
作者 王威 林尚扬 +3 位作者 王旭友 徐良 腾彬 黄瑞生 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期50-59,共10页
对激光-电弧复合焊接的稳弧机理始终存在不同的观点。通过高速摄像机和光谱分析仪对比研究了激光与电弧复合前后电弧形态发生的变化。研究发现复合后电弧呈现一种全新的形态,具有两个独立的导电通道,这种现象被称为"双重导电机制&q... 对激光-电弧复合焊接的稳弧机理始终存在不同的观点。通过高速摄像机和光谱分析仪对比研究了激光与电弧复合前后电弧形态发生的变化。研究发现复合后电弧呈现一种全新的形态,具有两个独立的导电通道,这种现象被称为"双重导电机制"。这种机制对维持电弧稳定和保证焊缝成型良好具有非常重要的意义,正是激光-电弧复合焊接高速焊接过程中稳弧的关键所在。研究还发现"双重导电机制"的建立过程存在时间顺序,辅助导电通道首先是从激光小孔周围建立起来,然后逐渐扩展到整个电弧区域。各种焊接参数对"双重导电机制"也存在明显的影响。 展开更多
关键词 激光技术 激光材料加工 激光-电弧复合焊接 等离子体 基础问题 熔化极气体保护焊
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硬质合金枪钻刃口新型钝化工艺的电解规律实验研究 被引量：5
10
作者 胡江林 薛倩 +1 位作者 贺凤宝 张伟 《硬质合金》 CAS 2012年第1期33-37,52,共6页
针对硬质合金枪钻刃口钝化的效率低、钝化轮损耗高、刃口形状难控的现状,本文提出将电化学方式与机械方式复合运用到硬质合金刀具刃口钝化中,并对这一钝化工艺方法做探索性的实验研究。实验分为电解和机械去除两道工序,并以电化学过程... 针对硬质合金枪钻刃口钝化的效率低、钝化轮损耗高、刃口形状难控的现状,本文提出将电化学方式与机械方式复合运用到硬质合金刀具刃口钝化中,并对这一钝化工艺方法做探索性的实验研究。实验分为电解和机械去除两道工序,并以电化学过程的机理研究为重点。实验将其他参数固定,选择电压值U和通电时间t为变化参数。实验测量每个参数组合下,刀具刃口形状及刃口半径值。由实验数据及图片得出电解钝化效率,电解电压在14～21 V之间时,电解部分以通电时间t=10 s为界限,5～10 s之间呈上升趋势,10～21 s之间呈近似水平线趋势。经过总结、对比实验结论,证明此工艺方法可控、高效、低耗等优点,可解决硬质合金刀具刃口钝化现存的问题。 展开更多
关键词 硬质合金刀具 刃口钝化 电化学-机械复合加工工艺
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