脉冲电化学光整加工实验研究

用中性电解液进行脉冲电化学表面光整加工可获得良好的表面质量．着重研究了加工的电流密度及电解液浓度对加工表面质量的影响规律，找出了最佳电解液浓度及电流密度．研究表明，脉冲电化学光整加工技术有望在很多关键零件表面光整加工中发挥重要作用。     

电化学修形齿轮齿面微观形貌与摩擦学特性

以电化学修形前后的齿面微观不平度高度的特性和形状特性进行了分析和测算，研究了电化学表面平滑化对齿面摩擦，齿面闪温及润滑状态的影响；证明电化学修形能延长齿轮的使用寿命。     

STM用于超精机械加工表面微观形貌检测与分析的研究

通过自行研制扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope，以下简称STM)检测了超精机械加工试件表面微观形貌，生成三维立体形貌图，对微观形貌图进行分析，了解相关的加工机理及微观表面形貌缺陷发生的原因，为提高超精加工表面质量及优化加工工艺过程提供了一些参考依据。     

微细铣削加工表面形貌的分形特征

微细铣削加工表面形貌特征的评价与表征对微细切削加工表面的形成机理、加工表面的形成与工艺参数之间的关系等的研究有重要意义。应用分形几何理论,采用盒计数法对微细铣削加工表面形貌进行研究。结果表明:微细铣削表面具有明显的分形特征,其盒计数维数在1.32～1.42之间,说明其加工表面形貌比较复杂,同时证明加工表面轮廓的分形维数D与表面粗糙度Ra没有相关性,进而可以从分形维数D与表面粗糙度Ra两方面对微细铣削加工表面形貌特征进行综合评价。     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工表面形貌的创成机理

针对磨削加工存在表面缺陷层,重要零件需要在磨削后进行以去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度等光整加工的实际,提出了砂轮约束磨粒喷射光整加工新工艺,将磨削与磨粒喷射精密光整加工一体化·阐述了表面光整加工的主要方法,研究了砂轮约束磨粒喷射精密光整加工材料去除机理和微观表面形貌的创成机理,在楔形区游离磨粒获得能量对工件进行抛磨、滑擦、微耕犁和微切削是材料去除机理的核心因素,磨料流体侧向挤出是均化和降低表面波纹度的主要因素·试验表明,该方法能明显去除磨削加工过度塑性变形、降低表面粗糙度和均化波纹度,对丰富精密光整加工工艺和理论具有重要意义,并对工业生产有实用价值·     

YT15硬质合金刀片热电特性与磨损关系的研究

硬质合金的热电特性是其材料组织性能的宏观特征之一，不同的热电特性代表了硬质合金组织结构的差异，同时也反映了硬质合金使用性能的差别．本文分析和讨论了硬质合金刀片热电特性与磨损的关系，着重分析了ＹＴ１５硬质合金的热电势对刀片后刀面磨损的影响规律，从而证明了采用测量硬质合金刀片的热电势来预测硬质合金刀片寿命的可行性．     

导电聚吡咯的电化学行为及表面形貌研究

以水为溶剂，分别选用对甲苯磺酸、对甲苯磺酸钠、高氯酸锂、硫酸氢钾、硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠为支持电解质，用电化学法合成聚吡咯（PPy）膜。采用循环伏安法（CV）、交流阻抗谱（EIS）研究了PPy膜的电化学行为，结果表明掺杂阴离子种类及聚合时间对EIS曲线有很大的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）对PPy膜表面形貌进行表征，观察到聚合时间和电流密度对其表面形貌影响极大。聚合时间长、电流密度小生成的PPy膜表面较为平整、致密；反之，表面较为粗糙、疏松多孔。最佳聚合时间为20min、电流密度为100μA/cm^2。     

超高速磨削表面形貌特征的模拟研究

基于实测结果对砂轮的地貌特征进行了描述，并利用磨粒静态集合处理方法编制了超高速下工件表面形貌特征的模拟程序。最后对模拟结果进行了分析和讨论。     

电化学复合加工技术研究

电化学加工方法与其他加工方法复合,解决了很多零件使用单一方法难以加工的难题。对几种电化学复合加工方法进行了对比,从加工基本原理、技术特点及其应用范围等方面对电化学复合加工技术研究现状进行了分析总结,并指出今后电化学复合加工方法会朝着高效、高加工精度及高加工质量方向发展。     

电火花线切割加工表面形貌分形特征

针对电火花线切割加工表面形貌不规则、无序性等特点,基于分形几何理论,研究了电火花线切割加工表面形貌的分形特征,利用结构函数法计算其分形维数,并给出了电火花线切割表面特征分形维数的物理意义.研究表明:电火花线切割表面形貌在一定尺度范围具有明显的分形特征,加工参数的设定、脉冲电源的性能等因素影响分形维数D的大小,分形维数D和表面粗糙度Ra有一定的对应关系,将分形维数D和表面粗糙度Ra结合起来描述线切割加工表面的形貌特征更为合理.     

钛合金电解加工点蚀机理研究进展

 电解加工是一种很好的加工钛合金的方式,不但加工效率高,还可用于加工薄壁和异型构件,优势十分显著。然而,在低电流的电解加工过程中,钝化膜的自钝化和形成的点蚀不但会影响工件表面的粗糙度,而且也会影响非加工部位,因此有必要研究清楚钛合金点蚀的成因、发展过程和控制方法。详细综述了外加电压条件下钛合金点蚀发展的过程、机理和抑制点蚀的方法,同时阐释了相关抑制点蚀方式的优劣,展望了未来电解加工中抑制钛合金点蚀方法的发展趋势和研究方向。     

脉冲电解加工工艺参数对粗糙度影响的研究

电解加工一般不会显著地改变工件表面层的特性。加工后的工件表面光滑 ,没有裂纹或其它缺陷。由于这种特性 ,电解加工能有效地应用到最终的光整加工及去处上道工序留下的表面层。在电解加工中应用通用电极可以高柔性地加工成型表面。当应用脉冲电流时可得到更低的粗糙度值。所有推导的结果和实验结论都是基于扁平的矩形电极和脉冲电流所得出的     

微波烧结法制备WC-10Co硬质合金

以直接还原碳化方法制备的超细碳化钨-钴复合粉末为原料，采用微波烧结、放电等离子体烧结、真空烧结制备碳化钨-钴硬质合金，研究1200℃的烧结温度下，不同烧结方法对碳化钨-钴硬质舍金性能的影响。微波烧结超细WC-10Co复合粉末，在1200℃的烧结温度下保温7min，制备了综合性能优良的超细WC-10Co硬质合金，相对密度达到99．5％，洛氏硬度为HRA92．5，矫顽力为30．0kA／m，磁饱和度为83％，平均晶粒粒度≤350nm。与采用常规烧结方法得到烧结体相比，烧结时间显著减少，烧结体性能提高；与放电等离子体烧结相比，晶粒异常长大得到-定的控制。     

WC-Ti(C, N)-Co梯度硬质合金表面韧性区的形成机理

从动力学的角度分析WC—Ti（C，N）-Co硬质合金在液相烧结过程中表面韧性区的形成机理。借助金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和切削实验研究表面韧性区梯度硬质合金的微观结构和性能。研究结果表明：由于N原子与Ti原子之间强烈的热力学耦合作用，N原子和Ti原子在液相烧结过程中朝相反的方向迁移，在合金表面形成缺立方相碳化物的韧性区；与合金内部的WC晶粒相比，韧性区内WC晶粒度更细，晶体取向发生改变；刃口附近前、后刀面的表面韧性区的厚度呈现梯度变化；在合金内部存在环形相结构的立方碳化物；表面韧性区使合金的强度提高，使涂层刀片的抗冲击性能提高1.6倍。     

模板电极电解加工的成形规律研究

本文提出了一种新颖的电极,即模板电极,同时对模板电极电解加工成型规律进行了研究.首先建立了反映实际加工过程的数学模型,并考虑非线性电解液的影响,利用参数化有限元分析技术对其蚀除过程进行模拟和数值求解,同时进行了相应的试验验证,试验结果显示,模拟蚀除的深度和直径与实际加工的深度和直径相符. 此工艺实现了以较高的效率在金属薄板上加工出群孔结构,且孔径一致均匀,加工的重复性好.     

Microstructure and mechanical properties of titanium nitride coatings for cemented carbide cutting tools by pulsed high energy density plasma

Hard, wear-resistant and well-adhesive titanium nitride coatings on cemented carbide cutting tools were prepared by the pulsed high energy density plasma technique at ambient temperature. The results of Auger spectra analysis indicated that the interface between the coating and substrate was more than 250 nm. Under optimized deposition conditions, the highest critical load measured by nanoscratch tester was more than 90 mN, which meant that the TiN film was well adhesive to the substrate; the highest nanohardness and Young抯 modulus according to nanoindentation tests were near to 27 and 450 GPa. The results of cutting tests evaluated by turning hardened CrWMn steel in industrial conditions indicated that the wear resistance and edge life of the cemented carbide tools were enhanced dramatically because of the deposition of titanium nitride coatings. These improvements were attributed to the three combined effects: the deposition and ion implantation of the pulsed plasma and the becoming finer of the grain sizes.     

Compound machining of silicon carbide ceramics by high speed end electrical discharge milling and mechanical grinding

A compound process that integrates end electrical discharge (ED) milling and mechanical grinding to machine silicon carbide (SiC) ceramics is developed in this paper. The process employs a turntable with several uniformly-distributed cylindrical copper electrodes and abrasive sticks as the tool, and uses a water-based emulsion as the machining fluid. End electrical discharge milling and mechanical grinding happen alternately and are mutually beneficial, so the process is able to effectively machine a large surface area on SiC ceramic with a good surface quality. The machining principle and characteristics of the technique are introduced. The effects of polarity, pulse duration, pulse interval, open-circuit voltage, discharge current, diamond grit size, emulsion concentration, emulsion flux, milling depth and tool stick number on performance parameters such as the material removal rate, tool wear ratio, and surface roughness have been investigated. In addition, the microstructure of the machined surface under different machining conditions is examined with a scanning electron microscope and an energy dispersive spectrometer. The SiC ceramic was mainly removed by end ED milling during the initial rough machining mode, whereas it is mainly removed by mechanical grinding during the later finer machining mode; moreover, the tool material can transfer to the workpiece surface during the compound process.     

电化学除氯后混凝土性能试验研究

电化学除氯是短期内有效去除遭受氯盐污染的混凝土中氯离子的技术,可增强结构耐久性并提高使用寿命,但电化学除氯后混凝土性能会发生变化.对电化学除氯后混凝土的性能进行了试验研究,内容包括除氯对混凝土抗压强度、钢筋与混凝土的粘结强度、混凝土渗透性和混凝土中剩余氯离子含量的影响.结果表明:在本试验所控制的除氯参数下,除氯对混凝土的抗压强度有一定影响,混凝土的密实性和抗氯离子渗透性能有所提高,钢筋与混凝土的粘结强度随电流密度和电量有不同程度的降低.     

电化学法制备无硫可膨胀石墨的实验研究

以75μm天然鳞片石墨为原料、HClO4-CH3COOH混合酸为电解液,采用电化学法制备可膨胀石墨。通过单因素实验分析影响因素对石墨膨胀容积的影响,并对制得的可膨胀石墨和膨胀石墨的形貌、结构进行SEM和XRD表征,以及含硫量测定。结果表明:无硫可膨胀石墨的最佳制备条件为:石墨(g)与电解液(m L)配比1∶7,HClO4(m L)与CH3COOH(m L)体积比4∶1,电流密度0.06 A/cm2,反应温度20℃,反应时间60 min,电解液质量分数70%。制得无硫可膨胀石墨的膨胀容积为150 m L/g。该研究为无硫可膨胀石墨的制备提供了一种途径。     

脉冲电化学碳钢表面光整加工技术实验研究

脉冲电化学光整加工技术是近年来发展起来的非接触式光整加工技术,为此对其进行了研究,并成功实现了碳钢圆柱体表面上的脉冲电化学光整加工．研究表明：脉冲电流密度、脉冲频率、电极相对运动速度及极间间隙对光整效果有显著影响．该工艺可将Ra=0．217～1．13μm的磨削表面光整成Ra=0．041μm的表面．光整后,试件直径减小20～30μm,圆度误差平均降低5．13μm,圆柱度误差平均降低11.36μm.