Исследование процесса защиты технологической оснастки от разрушения при электрохимической размерной обработке

• Автор: Долгушин, Валерий Вячеславович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ МАТЕРИАЛОВ ОТ РАЗРУШЕНИЯ
ПРИ АНОДНЫХ ПРОЦЕССАХ
1.1. Классификация приспособлений для электрохимической 8 обработки по типу технологических операций
1.2. Требования к приспособлениям для электрохимической 9 обработки
1.3. Способы защиты технологической оснастки при 11 электрохимической обработке
Выводы
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 39 И ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
2.1. Выбор объекта исследования
2.2. Теоретическое обоснование выбора рабочих сред необ- 41 ходимых для получения защитных покрытий на оснастке
из титановых сплавов
2.3. Рабочие гипотезы и научные предпосылки для 46 проведения исследований
2.4. Обоснование методов получения покрытий, пригодных 47 для электрохимической размерной обработки
2.5. Экспериментальное оборудование
2.6. Применение метода Оже-спектроскопии 52 при исследовании структуры защитного покрытия
2.7. Измерение параметров нанесения покрытия
2.8. Методика планирования и обработки результатов 56 экспериментальных исследований

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАЩИТЫ ОСНАСТКИ
ОТ РАЗРУШЕНИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКЕ
3 Л. Механизм роста слоев защитного покрытия
3.2. Моделирование процесса защиты оснастки
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ
4.1. Исследование структуры защитного покрытия
4.2. Экспериментальные исследования процесса защиты 81 технологической оснастки при электрохимической
размерной обработке
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО НАНЕСЕНИЮ
ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ДЕТАЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
5.1. Технология образования защитных покрытий на титановых
сплавах
5 .2. Примеры использования оснастки с защитным покрытием
для типовых случаев технологического применения электрохимической размерной обработки
5.3. Технологические рекомендации по нанесению защитного 98 покрытия на детали технологической оснастки из титановых сплавов
5.4. Технико-экономические преимущества применения 99 новой конструкции оснастки с защитным покрытием в сравнении с традиционными видами приспособлений
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
При электрохимической размерной обработке происходит избирательное растворение анода, которым обычно является деталь. Однако в ряде случаев через оснастку проводится рабочий ток к детали, и она становится анодом, т.е. подвергается растворению аналогично детали. Это ограничивает область применения электрохимической обработки, гак как приводит к дополнительным затратам на ремонт и замену технологической оснастки.
Выполненные ранее работы показали, что замена материалов токопроводящей оснастки на более стойкие к анодному растворению снижает интенсивность её разрушения. При этом наибольшую стойкость показали детали оснастки, выполненной из некоторых титановых сплавов, близких к технически чистым маркам этого материала. В 70-80 годах были получены патенты и авторские свидетельства на способы защиты от разрушения деталей оснастки из титановых и никелевых сплавов. Однако, как указывали сами авторы, проблема была решена лишь для частных случаев, когда оснастка соприкасается с рабочей средой на участках с плавным изменением профиля. Последнее ограничивало применение электрохимической обработки для большинства видов деталей, где анодные процессы дают наибольший экономический эффект (лопатки газовых турбин, рабочие тракты турбонасосных агрегатов и другие).
Поэтому исследование процесса защиты технологической оснастки, электрически связанной с обрабатываемой деталью, от разрушения при электрохимической размерной обработке является актуальным и представляет значительный интерес для предприятий машиностроения, использующих анодные процессы для формообразования деталей, особенно из труднообрабатываемых материалов.

электрохимическую обработку при напряжении 12-18 В в течение 2-6 с. Поток электролита, идущий вдоль обрабатываемой поверхности шестерни 2, снимает с нее пассивирующую пленку, происходит электрохимическая обработка этой поверхности шестерни. Между зубьями мелкомодульной шестерни 2 и выступом 9 втулки 8 скорость электролита снижается в 2—3 раза, т.е. образуется застойная зона, и происходит оседание наполнителя электролита. Это обеспечивает сохранение пассивирующей пленки между зубьями мелкомодульной шестерни, что защищает зубья от растравливания.

Рис. 8 Устройство для образования защитного покрытия