電解加工是利用金屬在特定電解液中發(fā)生電化學(xué)陽(yáng)極溶解的原理將工件加工成形的一種特種加工手段，相比于普通的機(jī)械加工有很多優(yōu)勢(shì)，如加工效率高、成型精度高、適用材料范圍廣、加工工具無(wú)磨損、工件上不產(chǎn)生應(yīng)力等。
電解加工的鈦合金工件不但應(yīng)用在整體葉盤(pán)等精密部件的制造過(guò)程中，也在承力隔框、機(jī)翼翼盒、起落架梁和航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣等主要承力零件上有廣泛應(yīng)用。
鈦合金在電解液中進(jìn)行電解加工的過(guò)程中，自身形成的鈍化膜會(huì)阻礙電解加工的順利進(jìn)行，而隨著鈦裸露在電解液中，金屬也會(huì)不斷產(chǎn)生新的鈍化膜阻礙陽(yáng)極溶解。
所以，電解加工施加的電壓U加工需要能夠穩(wěn)定地?fù)舸┾g化膜，即在金屬陽(yáng)極表面形成電化學(xué)加工的過(guò)電位。
對(duì)鈦合金來(lái)說(shuō)，電解加工的過(guò)程就是由局部的鈍化膜破裂形成點(diǎn)蝕，隨后點(diǎn)蝕坑疊加直到露出基體，基體金屬不斷溶解并在表面交替性形成點(diǎn)蝕和鈍化的過(guò)程。
鈦合金點(diǎn)蝕不但關(guān)系著電解加工過(guò)程的順利進(jìn)行，也影響制造出零件的表面質(zhì)量，是電解加工鈦及鈦合金過(guò)程中的關(guān)鍵。
混氣電解加工是將有一定壓力的氣體與電解液按一定比例混合，使電解液中含有大量氣體，成為氣、液兩相混合物，然后輸入加工區(qū)進(jìn)行電解加工。
混氣加工的應(yīng)用可以顯著提高電解液在電極間隙內(nèi)分布的均勻性，使得電解液的流動(dòng)條件得到極大改善，改善電解加工中鈦合金的點(diǎn)蝕。
但電解加工也存在陰極制造、加工參數(shù)匹配篩選、氣液混合裝置的設(shè)計(jì)等問(wèn)題，需要綜合考慮此方法的作用。
結(jié)論
在電解加工鈦合金的過(guò)程中，主要難點(diǎn)在于克服鈦合金表面易鈍化的特性以達(dá)到電解加工所需要的高速陽(yáng)極溶解，而通過(guò)加入對(duì)鈍化層具有激活作用的離子可以比較有效地克服這個(gè)困難，降低鈍化層的激活電壓。
然而激活離子的加入也會(huì)引起鈦合金非加工面的點(diǎn)蝕，同時(shí)降低加工面和非加工面的表面質(zhì)量。
研究人員已經(jīng)通過(guò)陽(yáng)極遮擋法、混合電解液法、混氣加工法等方法試圖減少非加工面的點(diǎn)蝕對(duì)表面質(zhì)量帶來(lái)的影響，取得了不錯(cuò)的效果。
今后的研究重點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方向：先進(jìn)加工工藝研究，包括研究含有不同離子的電解液、研究非水溶液的電解液、探索更適合的工作電流施加大小和方式等；工裝研究，包括陰極夾持裝置、非加工面的裝置及遮擋方式、陰極加工方法及裝置等；在不同加工溶液及條件下，鈦及鈦合金鈍化膜在電場(chǎng)作用下的穩(wěn)定狀態(tài)和穩(wěn)定去除機(jī)制的研究。 |
