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1、在电解加工过程中，电解液的主要作用是：（1）作为导电介质传递电流（2）在电场作用下进行电化学反应，使阳极融解能顺利而有控制地进行（3）及时地把加工过程中产生的电解产物及热量带走，起更新与冷却作用。第1页/共44页（一）对电解液的基本要求（1）具有足够的蚀除速度 这要求电解质在溶液中有较高的溶解度和离解度，具有很高的电导率，电解液中所含的阴离子应具有较正的标准电位。（2）具有较高的加工精度和表面质量 电解液中所含金属阳离子必须具有较负的标准电极电位。钝化型电解液（3）阳极反应的最终产物应是不溶性的化合物 性能稳定，操作安全，对设备的腐蚀小，价格便宜第2页/共44页（二）三种常用电解液1.NaCl
2、电解液活性Cl离子 钝化膜 蚀除速度 电流效率 导电能力 杂散腐蚀 浓度 温度第3页/共44页2.NaNO3电解液第4页/共44页切断间隙a 切断电流密度ia第5页/共44页5NaNO3切断间隙a切断电流密度ia第6页/共44页非线性电解液第7页/共44页 NaNO3电解液在质量分数为30以下时，有比较好的非线性性能，成型精度高，对机床设备的腐蚀性小，使用安全，价格也不高。它的主要缺点是电流效率低，生产率也低，阴极有氨气析出NaNO3会被消耗。第8页/共44页3.NaClO3电解液钝化型 溶解度高 腐蚀性小 昂贵 强氧化性4.电解液中加添加剂 NaCl中加磷酸盐 NaNO3中加NaCl 络合剂
3、、光亮剂NaF 缓蚀剂第9页/共44页（三）电解液参数对加工过程的影响成分 浓度 温度 酸度值 粘性第10页/共44页（四）电解液的流速及流向第11页/共44页（五）电解液出水口的布局流场、流线（1）流线是表示液体质点运动轨迹的曲线（2）和电力线、磁力线一样，流线不能相互交割。（3）流线的疏密程度表示流速的大小。第12页/共44页第13页/共44页第14页/共44页四、电解加工的基本规律（一）生产率及其影响因素（二）精度成形规律（三）表面质量第15页/共44页（一）生产率及其影响因素1.金属的电化学当量和生产率的关系2.电流密度和生产率的关系3.电极间隙大小和蚀除速度的关系第16页/共44页1
4、.金属的电化学当量和生产率的关系法拉第电解定律第17页/共44页例题 某厂用NaCl电解液电解加工一批零件，要求在64mm厚的低碳钢板上加工25mm的通孔。一种中空电极内孔直径为13.5mm，每个孔限5min加工完，求需用多大电流？如果电解电流用5000A，则电解时间需多少？第18页/共44页2.电流密度和生产率的关系V=Ah第19页/共44页第20页/共44页3.电极间隙大小和蚀除速度的关系第21页/共44页若电解液参数、工件材料、电压等均保持不变时，即则第22页/共44页第23页/共44页例题 用温度为30、质量分数为15的NaCl电解液，对某一碳钢零件进行固定式阴极电解扩孔，起始间隙为0
5、.2mm（单边，下同），电压为12V。求刚开始时的蚀除速度和间隙为1mm时的蚀除速度，并求间隙有0.2mm扩大到1mm所需的时间。第24页/共44页（二）精度成形规律1.端面平衡间隙2.法向平衡间隙3.侧面间隙4.平衡间隙理论的应用5.影响加工间隙的其它因素 第25页/共44页1.端面平衡间隙当工件的蚀除速度va与阴极的进给速度vc相等，两者达到动态平衡，此时的加工间隙将稳定不变，称之为端面平衡间隙 第26页/共44页第27页/共44页第28页/共44页第29页/共44页2.法向平衡间隙第30页/共44页3.侧面间隙 设相应与某进给深度h=vt除的侧面间隙sx，则该处在x方向的蚀除速度为，经时
6、间dt后，该处的间隙x将产生一个增量dx所以将上式进行积分第31页/共44页第32页/共44页当t0时（即hvt0时），（x0为底侧面起始间隙）则所以因为代入上式得第33页/共44页当工具底侧面处的圆角半径很小时如果对阴极侧面进行绝缘处理，侧面间隙s与工具的进给量 h无关，只取决于工作边宽度b，则得第34页/共44页4.平衡间隙理论的应用1）计算加工过程中各种电极间隙，例如端面、斜面、侧面的间隙。这样就可以根据阴极的形状来推算加工后工件的形状和尺寸；2）设计电极时计算阴极尺寸及修正量，亦即根据工件形状尺寸计算阴极形状尺寸；3)分析加工精度，如整平比以及由于毛坯留量不均引起误差，阴极、工件原始位
7、置不一致引起的误差等；4)选择加工参数如电极间隙、电源电压、进给速度等。第35页/共44页第36页/共44页5.影响加工间隙的其它因素电流效率加工间隙内工具形状，电场强度的分布状态电解液的流动方向加工电压的变化第37页/共44页第38页/共44页（三）表面质量电解加工的表面质量，包括表面粗糙度和表面的物理化学性质的改变两方面。正常电解加工的表面粗糙度能达到Ra1.250.16m，由于没有切削力和切削热的影响，不会在加工表面发生塑性变形，不存在残余应力、冷作硬化或烧伤退火层等缺陷。第39页/共44页影响表面质量的因素主要有：1）工件材料的合金成分、金相组织及热处理状态对表面粗糙度的影响很大。2）
8、工艺参数对表面质量也有很大影响。电流密度 电解液流速 电解液温度 3）阴极表面条纹、刻痕等都会相应地复印到工件表面，所以阴极表面要注意加工。阴极上喷液口的设计和布局也是极为重要的。阴极进给不匀，会引起横向条纹。此外，工件表面必须除油去锈，电解液必须沉淀过滤，不含固体颗粒杂质。第40页/共44页作业1.电火花加工中工作液的作用是什么？电解加工中电解液的作用是什么？对电解液的基本要求有哪些？第41页/共44页 2.电解方法加工一模具的30mm40mm方孔，工件为碳钢，阴极为黄铜，电解液为18NaCl溶液，加工温度30，孔的深度为6.0mm,若要求5分钟加工完毕，问需要多大的加工电流？如果换用12V电压，1000A容量的电源进行加工，此时可以达到的进给速度是多少？加工进入平衡状态时的平衡间隙是多大？（注：30时18NaCl电解液的电导率0.232-1cm-1，碳钢的体积电化学当量2.22mm3/Amin）第42页/共44页求加工电流：求进给速度：求平衡间隙：UR=12V-2V=10V第43页/共44页感谢您的观看！第44页/共44页