發(fā)布時間：2020-11-18 00:38

　　 電解加工是一種先進的特種加工技術(shù),其主要原理是根據(jù)陰陽極之間的電子轉(zhuǎn)移、電子得失守恒,使元素化合價發(fā)生變化,從而使金屬在電解液中發(fā)生溶解,實現(xiàn)材料的去除。本文以中空黃銅管電極為陰極、高溫鎳基合金為陽極進行加工氣膜冷卻孔,著重研究了在加工過程中間隙內(nèi)氫氣體積分數(shù)及電解液溫度隨加工電壓U、電解液入口壓力P及電極進給速度f的變化規(guī)律。本文所做具體研究如下:(1)運用單因素試驗法得出在其它工藝參數(shù)不變時,U、P、f三個工藝參數(shù)對冷卻孔側(cè)面間隙Δs和材料蝕除率MRR的影響規(guī)律,并簡單分析了造成這種影響的原因。(2)根據(jù)電解加工過程中氣液兩相流原理模擬仿真了各工藝參數(shù)對加工過程中極間間隙內(nèi)氫氣體積分數(shù)的影響規(guī)律。仿真分析了極間間隙內(nèi)氫氣體積分數(shù)的分布規(guī)律及U、P、f三個參數(shù)的變化對氫氣體積分數(shù)的影響效果,并進一步分析了氫氣的分布及體積分數(shù)的大小對電解液電導(dǎo)率的影響,進而得出氫氣體積分數(shù)對冷卻孔加工精度和材料蝕除率的影響機理。仿真結(jié)果表明:氫氣的體積分數(shù)在間隙內(nèi)呈“M”狀分布,并且隨加工電壓U、進給速度f的增大而增大,隨入口壓力P的增大而減小。(3)根據(jù)加工過程中熱量的來源及傳熱方式,仿真分析了U、P、f三個參數(shù)的變化對極間間隙內(nèi)溫度場的影響規(guī)律,并進一步分析了溫度場的分布及大小對電導(dǎo)率產(chǎn)生的影響,進而得出溫度場對冷卻孔加工精度和材料蝕除率的影響機理。仿真結(jié)果表明:電解液溫度及靠近陰陽極處電解液溫差隨U和f的增大而增大,隨著P的增大而減小。(4)結(jié)合試驗數(shù)據(jù)的變化趨勢以及仿真分析結(jié)果得出以下結(jié)論:只改變U或f,氫氣體積分數(shù)在影響加工效果的各個因素中占據(jù)主導(dǎo)地位;只改變P,電解液溫度在影響加工效果的各個因素中占據(jù)主導(dǎo)地位。(5)利用Design-Expert軟件分析了所選工藝參數(shù)U、P、f之間的交互作用,得出最優(yōu)參數(shù)組合,并進行了實驗驗證。
【學(xué)位單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V262;TG662
【部分圖文】：

作為飛機的核心部件之一，其主要功能就是為飛機提供足夠的動力，提高飛機的使用性能。圖1.1 渦輪葉片冷卻孔示意圖Figure. 1.1 The cooling holes on turbine blades’surface不斷提高渦輪進口處燃氣溫度是提高發(fā)動機動力的重要方法，但是，高溫往往又使葉片處于相當惡劣的工作環(huán)境下。截止至今，性能較優(yōu)異的發(fā)動機的渦輪所承受的溫度已經(jīng)超過渦輪葉片材料本身能承受的溫度[1-3]。因此，為了解決這個問題，有兩種方法可供選擇。第一種方法是選擇耐高溫、高強高硬度材料作為渦輪葉片的制作材料，如本文所使用的加工材料就是以鎳（含量超過一半）為基體的高溫鎳基合金。類似鎳基合金這種材料可以承受650~1000℃范圍內(nèi)的高溫，并且具有較高強度及抗燃腐蝕能力[4]。第二

表面保持較長的距離，從而達到很好的冷卻效果�；�于以上諸多優(yōu)點，采用氣膜冷卻方式給葉片進行降溫處理是一種非常好的選擇。圖1.2 氣膜冷卻方式原理圖Figure. 1.2 Schematic diagram of film cooling hole cooling principle渦輪葉片上冷卻孔的冷卻效果由多種因素組成，其中對冷卻效果影響較大的是冷卻孔的幾何形狀和表面形貌。在實際應(yīng)用中，斜圓柱孔因其結(jié)構(gòu)簡單、冷卻效果好、實際生產(chǎn)中便于加工而成為最常見的冷卻孔之一[7-9]。斜圓柱孔如圖 1.3 所示。圖1.3 渦輪葉片斜圓柱冷卻孔Figure. 1.3 Oblique cylindrical cooling hole of turbine blades

[7-9]。斜圓柱孔如圖 1.3 所示。圖1.3 渦輪葉片斜圓柱冷卻孔Figure. 1.3 Oblique cylindrical cooling hole of turbine blades
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王威;李歐;費曉燕;張利峰;溫鋼柱;唐喜榮;吳濤;李海杰;;某細長管類零件深淺槽一次電解加工成型工藝研究[J];新技術(shù)新工藝;2019年12期

2 張立新;;難加工件復(fù)雜型面的高效精密電解加工工藝及裝備[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2019年06期

3 張立新;;難加工件復(fù)雜型面的高效精密電解加工工藝及裝備[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2018年06期

4 張立新;;難加工件復(fù)雜型面的高效精密電解加工工藝及裝備[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2019年02期

5 張立新;;難加工件復(fù)雜型面的高效精密電解加工工藝及裝備[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2019年03期

6 張立新;;難加工件復(fù)雜型面的高效精密電解加工工藝及裝備[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2019年04期

7 徐振哲;金洙吉;姜冠楠;施遠;郭東明;;控制淺小孔電解加工深度的研究[J];現(xiàn)代制造工程;2019年08期

8 張立新;;難加工件復(fù)雜型面的高效精密電解加工工藝及裝備[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2019年05期

9 尹飛鴻;蔣麗偉;何亞峰;干為民;;電解加工新工藝及發(fā)展趨勢[J];機械設(shè)計與制造工程;2018年01期

10 魏曾;;微細電解加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J];機械制造;2018年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 何亞峰;鈦合金菱形格柵孔電解加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

2 王芯蒂;孔、槽結(jié)構(gòu)管電極電解加工技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

3 王國乾;金屬陣列結(jié)構(gòu)模板電解加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

4 王峰;異形孔、槽振動進給脈沖電流電解加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

5 葛永成;高溫合金機匣電解加工技術(shù)基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

6 谷洲之;擴壓器套形電解加工基礎(chǔ)研究及應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2017年

7 方明;高頻脈沖電化學(xué)精密加工多場耦合理論與工藝研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2017年

8 吳修娟;微納電解加工基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

9 王維;群小孔電解加工的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

10 徐惠宇;微細電解加工系統(tǒng)及其相關(guān)工藝的研究[D];南京航空航天大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫飛響;電解液周期換向模板電解加工群小孔技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

2 范延濤;高頻脈沖電解加工電源的研制及工藝試驗研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

3 江晨;脈動態(tài)電解加工產(chǎn)物分布規(guī)律和參數(shù)優(yōu)化[D];南京航空航天大學(xué);2019年

4 章宇航;射流電解加工技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

5 唐煜;復(fù)雜擴壓器葉柵通道電解加工的軌跡優(yōu)化及溶解特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

6 王明明;脈動態(tài)電解加工脈沖給電模式對加工過程的影響研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

7 劉強;葉片式擴壓器復(fù)雜型面精密電解加工的若干技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

8 趙思淳;超聲輔助掩模電解加工小孔技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

9 胡興焱;擴壓器套料電解加工錐度改善方法基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

10 余凌國;扭曲葉片進排氣邊電解加工基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

本文編號：2888116