2344模具钢的脉冲电化学复合光整加工试验研究

为了对2344模具钢进行快速光整加工,进行了2344模具钢的脉冲电化学复合光整加工试验研究。在构建了脉冲电化学复合加工试验机的基础上,进行了正交工艺试验。分析了脉冲峰值电压、脉冲频率、脉冲占空比和电解液温度对光整加工质量的影响,获得了优化的工艺参数。实验表明,在半个小时内可以将试件的表面粗糙度从Ra1.8μm降到Ra0.12μm。     

扫描式阴极电化学光整加工对车削外圆面边缘毛刺的去除

目的 通过电化学光整加工,在改善车削零件表面粗糙度的同时,有效去除工件边缘两侧方向的微小毛刺,提高零件表面的完整性.方法 在扫描式阴极电化学光整加工能实现表面良好光整加工效果的参数范围内,通过改变阴极局部形状,改变毛刺部位的电场分布,进而改变其材料去除速度,实现毛刺去除.对不同形状阴极条件下,毛刺表面的电流密度分布及毛刺顶端和底部的电流密度差值进行仿真分析,得到使毛刺高度值下降较快的阴极形状.对工件进行扫描式阴极电化学光整加工,获得表面粗糙度Ra与毛刺高度值的变化规律.结果 使用凸圆角阴极时,毛刺顶端和底部的电流密度差值较大,去除效率较高.Ra值在加工时间为16～18 min时出现拐点,加工20 min时,Ra值由2.76μm降低至0.32μm;毛刺高度值在加工时间为10～14 min时出现拐点,加工20 min时,从17.10μm降低至2.64μm,与表面粗糙度Rz值为同一量级.结论 通过改变阴极形状,在电化学光整加工过程中能有效降低车削工件边缘两侧方向的微小毛刺,实现零件使用性能的提高,具有实际应用中的可行性.     

脉冲电化学光整加工的间隙特性

通过理论分析脉冲电化学光整加工中的间隙与电解液流速之间的关系,并通过系统地实验研究,探讨了加工间隙和流速对表面质量的影响规律.研究结果表明:合理控制加工间隙对保证较高的电解液流速和较好的加工表面质量极为重要;在优选的工艺参量下,可快速获得优质表面.以1Crl8Ni9Ti试件为例,在优化参数下,1～2s内将表面粗糙度值为Ral.6μm的原始表面加工成Ra0.04μm的镜面.显然,目前在脉冲电化学光整加工上的研究为该技术更好地满足现代制造业中高表面质量产品实际应用的需要打下基础.     

阴极表面微观几何形貌对脉冲电化学光整加工的影响

阴极表面微观几何形貌是影响脉冲电化学光整加工质量因素之一,以电化学光整的加工机理研究为基础,通过理论与实验探讨阴极表面微观形貌对加工质量的影响规律.     

GCr15轴承钢脉冲电化学光整加工实验研究

对GCrl5轴承钢的脉冲电化学光整加工进行了实验研究，重点讨论了加工间隙、电流密度、脉冲参数、电解液浓度、加工温度等主要工艺参数对加工表面质量的影响规律。研究结果表明：用脉冲电化学光整加工技术加工GCrl5轴承钢能取得很好的效果，在轴承滚道光整加工中具有良好的应用前景。     

非磁性外圆表面磁性磨粒光整加工实验研究

目的对比不同类型磁性磨粒的光整加工效果,找出加工效果较优的磁性磨粒以提高非磁性外圆表面的光整加工质量。方法以6061铝合金管为研究对象,在相同条件下采用不同类型的磁性磨粒进行光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后粗糙度值的变化。使用电子天平测试试件加工前后的质量变化,得出不同类型磁性磨粒加工的材料去除率(MRR)。运用超景深显微镜观测试件加工前后的形貌变化,进一步对比不同类型磁性磨粒光整加工的效果。结果采用粘结法磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.326μm减小到0.286μm,Rz值从初始的2.34μm减小到1.95μm,MRR为0.26μm/min。采用简单混合磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.346μm减小到0.303μm,Rz值从初始的2.42μm减小到2.09μm,MRR为0.195μm/min。采用粘弹性磁性磨粒光整加工时,6 min后达到加工极限,Ra值从初始的0.332μm减小到0.146μm,Rz值从初始的2.25μm减小到1.05μm,MRR为0.651μm/min。结论与其他类型的磁性磨粒相比,采用粘弹性磁性磨粒光整加工非磁性外圆表面时,加工效果最优,试件表面质量得到大幅度提高。     

脉冲电化学光整加工中表面形貌变化试验*

探究脉冲电化学光整（PECF）加工过程中表面形貌变化特性及其工艺能力。在能实现表面良好加工效果的参数范围内, 对 304 不锈钢车削与磨削表面进行脉冲电化学光整加工,通过对加工前后表面微观形貌变化规律的对比分析,研究脉冲电化学光整加工工艺对不同表面的整平能力。试验结果表明：脉冲电化学光整加工车削和磨削表面所能获得的最终表面粗糙度大体相当,加工后两种表面粗糙度 Ra、R_z 和 R_sm值处于同一量级,分别达到 0.09、0.7、50 μm 左右。表面微观形貌趋于一致, 表面完整性良好,表面特征指标不具有显著差异性。脉冲电化学光整加工车削和磨削表面的形貌变化过程有所差别,车削表面存在由原始表面形貌向脉冲电化学光整加工表面形貌转变的一段中间过程,磨削表面形貌则在短时间内迅速转变为脉冲电化学光整加工表面形貌。对原始表面较为粗糙的零件或者难以采用磨削加工的薄壁件,PECF 加工是一种具有实际应用价值的加工方式,且对于一些具有特殊要求的功能性表面形貌,车削后进行 PECF 加工可能成为一种新的加工方法。     

脉冲电化学机械复合光整加工模型的建立

应用BP神经网络建立了脉冲电化学机械复合光整加工的模型，并通过该模型对加工试验的零件表面粗糙度进行了预测，结果与实验数据有较好的一致性，可作为脉冲电化学机械复合光整加工理论研究和实际加工的参考模型。     

冷轧丝杠轧辊的脉冲电化学光整加工

针对冷轧丝杠轧辊结构特点,采用成形阴极法对其进行脉冲电化学光整加工,重点研究了工艺组成、阴极设计和控制系统。数控系统采用国产6020运动控制器为主体来实现,给出了系统的硬件组成和软件实现原理。在优化的工艺条件下,对轧辊进行了脉冲电化学光整实验。     

高温合金脉冲电化学复合抛光实验研究

电化学机械复合抛光是近年来发展起来的一种抛光新技术。针对粗糙表面的高效抛光问题,提出一种两阶段的电化学机械复合抛光和纯机械抛光相结合的方法。论述了脉冲电化学机械复合抛光加工的实验设备,进行了系统的工艺参数实验研究;用方差分析的方法分析了各参数对加工试件表面粗糙度影响的显著性,得出最佳的工艺参数;详细分析了不同磨头加工时各参数对表面粗糙度的影响规律。实验研究表明,利用脉冲电化学机械复合抛光的加工方法,采用各种类型的阴极工具头,可实现镜面加工。     

第二相粒子大小对Mo-La2O3阴极电子发射性能的影响

利用溶胶-凝胶、氢气还原及热压工艺制备了纳米复合Mo-4La2O3（质量分数,%）阴极材料,其显微组织中La2O3粒径小于100 nm,而常规Mo-4La2O3阴极中La2O3粒径为200~300 nm。在真空击穿实验中发现La2O3粒径对于阴极电子发射性能有显著的影响,纳米复合阴极的电子发射能力远高于常规阴极的发射能力,其电子发射点遍布整个阴极表面,而常规阴极电子发射点只是集中在一小块区域。通过建立金属-半导体电子相互作用模型,计算并绘制了Mo及La2O3中电子隧穿几率随La2O3粒径变化的关系曲线,解释了纳米复合阴极电子发射能力强的原因。     

Interaction of electrolyte cathode properties and electric characteristics of atmospheric pressure glow discharge

The dependences of electrolyte cathode influence on electrical properties of glow discharge, namely, the drop in cathode potential and electric field intensity in the positive column were obtained for alkali metal chloride solutions. The drop in cathode potential and electric field intensity displayed an antibatic behavior when the electrolyte cathode acidity was varied. A pronounced character of this behavior was found for KCl solution. A mechanism for this behavior was suggested based on taking into account the contribution from ionization of alkali metal atoms.     

Duhocamis放电特性之空心阴极与热阴极的协同效应

Duhocamis(双空心阴极金属离子源)是在GSI间热阴极PIG离子源基础上,利用空心阴极圆筒取代空心阳极圆筒,磁镜场取代均匀磁场的强流金属离子源。通过系列变化空心阴极与间热阴极电源电压的弧放电试验,了解其对离子源工作及金属等离子体形成的贡献和影响。试验结果分别给出了空心阴极与间热阴极弧放电特性曲线,它们的弧压对弧流关系具有不同的弧阻抗特性;通过磁分析器对等离子体中各种离子成分比例的分析,进一步显示出空心阴极与间热阴极弧放电两者相互强化和联动的协同效应;尤其空心阴极电位从零开始变化的弧放电试验,揭示了离子源从PIG空心阳极放电向双空心阴极放电转换的过程;协同效应不仅证实空心阴极作为赖以产生金属离子的溅射电极,而且对于确立离子源工作模式与优化产生所需金属离子的放电条件至关重要。     

基于扫描式阴极的TC4合金微弧氧化行为研究

目的以磷酸盐为氧化槽液体系,在TC4合金大尺寸平板件表面获得均匀连续、无印痕的微弧氧化膜层。方法设计封闭和半封闭式扫描阴极开展氧化试验,研究不同的封闭方式对钛合金微弧氧化膜层的影响,以确定阴极的封闭形式。对试件进行微弧氧化并通过SEM/EDS检测膜层的形貌和成分。结果全封闭式阴极可有效避免弱电场对膜层的影响。半封闭阴极的开口宽度和密封方向对微弧氧化膜有影响,在开口方向,电场辐射区约150 mm,膜厚随距阴极距离的增加而递减,在阴极宽度1倍处,膜厚稍有衰减,其影响区为阴极宽度的6倍。若阴极两端均不密封,氧化影响区将是阴极宽度的12倍。结论采用前部适度敞开、后部彻底封闭的阴极构形,可控制氧化过程中由于电场强度变化引起的膜层脱落和烧蚀缺陷,获得连续均匀的微弧氧化膜。氧化工艺参数可设置为电压450 V,脉宽15,脉数500,扫描速度10 mm/min。     

Preparation of nanocomposite thoriated tungsten cathode by swaging technique

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲｅｃｅｎｔａｒｃ ｐｌａｓｍａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍａｎｙｆｉｅｌｄｓ,ｓｕｃｈａｓｒｏｂｏｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇ ,ｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｉｎｇ ,ｔｈｅｒｍａｌｐｌａｓｍａｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ,     

ThO2粒子大小对W-ThO2电极材料电子发射及其阴极斑点特性的影响

用扫描电镜对具有不同大小ThO2粒子的阴极材料击穿后表面上阴极斑点的形貌进行了观察.结果表明,阴极斑点的几何特征和分布完全由ThO2的大小和形貌来决定.随着ThO2尺寸的减小,阴极材料的电子发射能力显著提高.分析认为,阴极斑点的击穿特征是由于微观结构在界面处引起的内电场的特性而产生的.     

ThO_2粒子大小对W-ThO_2电极材料电子发射及其阴极斑点特性的影响

用扫描电镜对具有不同大小ThO2粒子的阴极材料击穿后表面上阴极斑点的形貌进行了观察。结果表明,阴极斑点的几何特征和分布完全由ThO2的大小和形貌来决定。随着ThO2尺寸的减小,阴极材料的电子发射能力显著提高。分析认为,阴极斑点的击穿特征是由于微观结构在界面处引起的内电场的特性而产生的。     

Lighting segment with field electron titania cathode made using suspension plasma spraying

The lighting segment excited by electrons from the field titania cathode is described. The titania cathode of the segment was made with suspension plasma spraying (SPS) technique. The segment had a triode configuration and its structure was mounted in a vacuum chamber. Operating tests reveal effective lighting properties of the segment, with very intense light emitted, although the uniformity of the distance of the extracting electrode from the surface of the cathode should be improved to assure evenly spread lighting of the phosphor over the whole cathode area. The tests proved the ability of the intensity of the light to be controlled by extracting electrode and anode electric potentials. The titania cathode made with SPS technique seems to be potentially good candidate to be applied in efficient lighting segments with field electron excitation mechanism.     

Microstructure and properties of a Mo-CeO2 heated cathode material

The microstructure, mechanical properties, and election-emission properties of a newly developed heated cathode material Mo-CeO2 with 4.0% (mass fraction) of CeO2 were investigated. It is shown that the Mo-CeO2 cathode material possesses high tensile strength and good room-temperature ductility. After carbonized, the Mo-CeO2 cathode material has a higher zero field emission current density and a lower work function compared with the W-ThO2 cathode material.     

纳米复合W-6%ThO_2和W-2%ThO_2阴极材料的性能对比

通过真空热压烧结制备了W-6%ThO2和W-2%ThO2纳米复合阴极材料,分析表明两者的显微组织类似,纳米ThO2较均匀分布在W基体上;前者的起弧电场强度低于后者,逸出功也相应降低;两者的机械性能相差不大。