论文部分内容阅读
复合电沉积技术以其独特的优势已成为制取新型材料的重要方法。复合电沉积Cu-ZrB2具有优异的抗电蚀性能。与电铸铜相比，Cu-ZrB2在中、精加工条件下耐电蚀性可以提高30％左右。而铜电铸层电加工性能较差，易破损，常导致加工失败。将复合电沉积技术与快速制模技术相结合，制造Cu-ZrB2复合材料电极可以大大降低电铸电极的相对损耗率，提高电加工的精度，降低成本。 论文首先讨论了硝酸盐板泵法在制备平面Cu-ZrB2镀层的优势和用于复杂曲面制造时的缺陷，设计了阴极旋转法制造具有复杂型面特征复合材料电极的实验方案和装置。利用L型阴极和正交试验法定性分析电铸工艺参数对不同型面上ZrB2复合沉积量均匀性的影响，其中电流密度在阴极各个型面上分布不均匀是造成ZrB2含量差异的主要原因。采用阴极旋转并优化复合电铸工艺参数可以大大提高ZrB2分布的均匀性。 利用快速制模技术，以硅橡胶制作零件反型，用涂抹石墨微粉的办法进行导电化处理，复合电铸制造Cu-ZrB2电火花工具电极。实际实验中以“龙头”型图案为实例制造复合材料电极，验证了这条工艺路线的简单实用。采用上述工艺路线，分别电铸Cu-ZrB2电极和铜电极各一个，进行电火花加工相对损耗对比试验。结果表明，利用相同电加工规准加工相同深度的模具钢型腔，Cu-ZrB2电极相对损耗大大低于电铸铜电极。同时论文分析了复合材料电极抗电蚀性能提高的原因。 最后，论文进行了Cu-ZrB2材料电加工性能试验，研究电加工工艺参数对Cu-ZrB2耐电蚀性能的影响，并简要说明了Cu-ZrB2材料的蚀除机理。分析表明ZrB2颗粒引入对镀层组织结构的细化和它们的弥散强化作用是这种复合材料电加工性能提高的主要原因。加工工件的表面粗糙度主要与电加工工艺参数有关，电铸铜和Cu-ZrB2因材质差异的影响非常微弱。