 |
Реклама. ООО ГК "ВЕЛУНД СТАЛЬ СИБИРЬ" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjdu9Fh1
| |
Крупные кристаллы вольфрама практически можно обработать только электроискровым методом. Электроискровое резание кристаллов осуществлялось на специально сконструированной установке, собранной по схеме и снабженной реле, автоматически поддерживающим искровой промежуток инструмент- заготовка с точностью ±10%.
В качестве межэлектродной среды использовался керосин. Обрабатывающим электродом служил медный диск толщиной 0,3 м. Емкость разрядного контура ступенчато регулировалась в пределах 0,1-0,5 мкФ.
На поверхности мелкокристаллического вольфрама зернистостью 2000 зерен/мм2 при электроискровой обработке также образуется сетка микротрещин, однако в этом случае ячейки (фрагменты) имеют округлую форму. Аналогичные по внешнему виду фрагментальные структуры образуются также при облучении кристаллов нейтронами при газовой и ультразвуковой эрозии.
Толщина искрового слоя, образующегося при электроискровой обработке с разрядным контуром емкостью 0,1-0,5 мкФ, колеблется в пределах 0,01-0,05 мм. При изготовлении образцов из кристаллов вольфрама электроискровым методом для гарантированного удаления искрового слоя целесообразно производить стравливание его на толщину в 2-3 раза большую, чем наблюдаемая толщина искрового слоя. В процессе анодномеханической обработки на поверхностные слои со стороны катода действует механическое давление до 2000 кг/см2, приводящее к изменениям физического состояния материала, о чем свидетельствуют электроноскопические и рентгеновские исследования.
Процесс анодно-механического резания исследовали при обработке сплава на основе вольфрама ВВ2 на станках мод. МЭ-12.
Электрод-инструментом служила лента из стали СтЗ шириной 25-40 и толщиной 1-1,5 мм. Диэлектрическая жидкость - водный раствор жидкого стекла плотностью 1,2-1,4 г/см3. Объем подводимой в зону обработки диэлектрической жидкости составлял 5-15 л/мин.
После анодно-механического резания на обработанной поверхности сплава ВВ2 образуется дефектный слой с поверхностными трещинами и неровностями. При этом поверхностные трещины образуются на всем исследованном диапазоне электрических режимов в пределах 50-250 А. Трещины появляются под действием высоких температур, возникающих в процессе обработки. Дефектный слой обработанной поверхности литого вольфрама составил 4 мм, а деформированного 2 мм. С увеличением плотности тока дефектный слой растет. Наибольший дефектный слой образуется при обработке наименее пластичного сплава ВВ2 в состоянии наибольшей хрупкости (литой вольфрам).
Анодно-механическую обработку применяют обычно только для отрезных операций. Представляет интерес способ анодномеханического точения лентой. Этот способ позволяет получать цилиндрические заготовки с минимальными припусками под последующую чистовую обработку обычным точением или шлифованием.
Способ анодно-механической размерной обработки токопроводящих материалов - это разновидность электроэрозионной обработки. Заготовку устанавливают между центрами специального приспособления и соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока, а ленту - с отрицательным полюсом (рис. 60). В зазор между лентой и заготовкой непрерывно подается электролит, в котором под действием электрического тока происходит процесс диссоциации. Электролит представляет собой коллоидный раствор жидкого стекла.
Катод - бесконечная стальная лента - подается на деталь с небольшим усилием, достаточным, однако, для удаления пленки с вершин микронеровностей. В местах, где пленка снята, возникают электрические дуги, выплавляющие и интенсивно выбрасывающие частицы расплавленного металла из зоны резания. В отличие от обычного анодно-механического резания при анодном точении лентой заготовка вращается и подается на торец движущейся ленты. Щели после прохода ленты не образуются, так как лента, вырезая из квадратной или круглой заготовки цилиндр, по отношению к его поверхности является касательной. Весь припуск выплавляется аналогично тому, как при точении резец превращает в стружку срезаемый слой металла.
Производительность обработки зависит от температуры плавления металла и его теплопроводности. С увеличением температуры плавления производительность уменьшается. Производительность анодного точения лентой определяется также параметрами режима обработки, основной из них-величина продольной подачи, зависящая от соотношения заготовок и детали. При расчете подачи за исходную величину принимают линию врезания. Кроме того, производительность при анодном точении лентой определяется объемом металла, снимаемого в единицу времени.
При обработке несложных ступенчатых поверхностей поперечная подача заготовки на ленту осуществляется вручную. Работать на подачах ниже или выше оптимальной не рекомендуется, так как это приводит либо к падению производительности, либо к большим структурным изменениям металла вследствие его перегрева в зоне резания.
Размерная электрохимическая обработка (РЭХО) вольфрама приобретает важное значение в связи с трудностью его механической обработки. Электрохимическая обработка способствует повышению качества обрабатываемой поверхности вольфрама за счет улучшения микрорельефа поверхности (особенно в режиме электрополировки), уменьшения напряженности поверхностного слоя вследствие частичного или полного устранения локальных мест.
Формообразование при электрохимической обработке характеризуется степенью локализации процесса анодного растворения, определяемой кинетическими особенностями самого процесса. В соответствии с этим ЭХО раcсматривают с точки зрения характера и особенностей процесса растворения. Экспериментальные данные по ЭХО вольфрама в щелочных электролитах свидетельствуют об активном растворении с высоким выходом по току (анодному) в широком диапазоне электрических и гидродинамических параметров и величины межэлектродного зазора. Отсутствие области пассивации вольфрама в условиях электрохимического растворения обусловливает малую степень локализации процесса. Применение добавок в щелочном непассивирующем виде нейтральных солей снижает интенсивность процесса растворения, не меняя характер скоростных зависимостей. В связи с высокой активностью электрохимического растворения вольфрама в щелочных растворах размерное формообразование представляется возможным только за счет ограничения зоны растворения с помощью изоляции нерабочих поверхностей анода и катода или направленной локальной подачи электролита в межэлектродный зазор.
При исследовании обрабатываемости вольфрама выявлена повышенная чувствительность электрохимического растворения его к изменениям условий процесса, особенно к неравномерному распределению скоростей потока электролита на анодной поверхности. Нестабильность условий течения электролита, а также концентрационные и температурные изменения его свойств, имеющие место при РЭХО, вызывают локальные изменения анодного потенциала, приводящие в процессе растворения к образованию соединений вольфрама разной степени окисления с различными электрофизическими свойствами. Этим обусловлено образование на обрабатываемой поверхности микронеровностей. Подобная специфика растворения снижает точность обработки, качество поверхности и является причиной нестабильности самого процесса обработки. С целью получения равномерного растворения вольфрама обеспечиваются условия изотропности потока электролита в межэлектродном зазоре за счет дополнительного относительного движения электролита и создания конструктивным путем условий безотрывного течения электролита по всей длине межэлектродного канала.
Экспериментальная зависимость плотности тока от межэлектродного зазора при напряжении 20 В (рис. 61) характеризует малую степень локализации процесса растворения вольфрама.
Поверхность вольфрама в растворах нейтральных электролитов пассивируется анодными окисными пленками, которые можно удалить или дополнительным механическим воздействием, или применением специального импульсного источника питания. Применяют различные способы ограничения зоны растворения, так как вольфрам активно растворяется в щелочных электролитах в широких пределах межэлектродного зазора. Одним из способов является локализация зоны протока электролита и его направлений подачи в межэлектродный зазор в виде струи вдоль проволочного катода. Этот способ позволяет выполнять операции сложноконтурного вырезания, обработки пазов, канавок в деталях типа тел вращения и торцевание. Характер течения струи, устойчивость и стабильность ее размеров и формы влияют на точность обработки.
При обработке вольфрама вращающимся профильным инструментом условия его локального и равномерного растворения в щелочных электролитах не обеспечиваются вследствие трудностей получения струи малой толщины (0,1-0,2 мм).
Лучшие результаты получены при подаче электролита в межэлектродный зазор в виде мелкодисперсного аэрозоля, электрическое сопротивление которого значительно возрастает за счет диспергирования электролита воздухом, и при определенных зазорах процесс прекращается. Наоборот, при зазорах, соизмеримых с величиной диаметра капель электролита в аэрозоле в межэлектродном промежутке получается газожидкостный слой с проводимостью, которая обеспечивает прохождение тока большой плотности, и процесс электрохимического растворения возобновляется.
На рис. 62 приведены экспериментальные зависимости плотности тока от межэлектродного зазора при электрохимическом растворении вольфрама в аэрозоле раствора NaOH концентрации 100 г/л при напряжении 16 В в условиях различной дисперсности электролита. Кривые соответствуют различным соотношениям динамических напоров струи жидкости и газа, проходящей через форсунку и оцениваемой параметром kp. По этим данным величина предельного зазора при размерной обработке с аэрозолем уменьшается до 0,05-0,1 мм и обеспечивает высокую степень локализации процесса. Производительность и точность размерной обработки вольфрама этим способом повышается.
Иногда для очистки поверхности от окислов или перед нанесением различных покрытий необходимо проводить электротравление вольфрама. В табл. 22 приведены составы электролита и режимы электролиза.
Скорость и характер рас-, творения вольфрама зависят от молярного отношения концентраций феррицианида калия и щелочи k. При k = 2,3 потенциал резко изменяется, его скачок соответствует переходу от полирования к травлению поверхности вольфрама с выявлением кристаллической структуры. В зависимости от величины потенциала вольфрам может находиться в катодно-пассивированном состоянии или в состоянии анодного растворения, пассивности или глянцевания. | 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ