喷射电解射流去除激光加工表面热影区的试验研究试验报告.docxVIP

本科毕业设计（论文）试验报告题目：喷射电解射流去除激光加工表面热影响区的试验研究院（系）机电工程学院专业飞行器制造工程学生学号班号指导教师副教授填报日期2014.6.15哈尔滨工业大学机电工程学院2014年6月目录1.1试验目的..…………………………………………………………………………11.2试验原理…………………………………………………………………………..11.3试验设备…………………………………………………………………………..11.4试验基本参数……………………………………………………………………..21.5单因素试验………………………………………………………………………..3 1.5.1 试验步骤……………………………………………………………………..3 1.5.2 试验参数设置………………………………………………………………..3 1.5.3 单因素试验结果分析……………………………………………………..…41.6解决问题、修正数据并设计正交试验…………………………………………...5 1.6.1 解决问题…………………………………………………………………..…5 1.6.2 修正数据并设计正交试验…………………………………………………..61.7整体试验结果分析……………………………………………………………….91.8补充试验…………………………………………………………………………10 1.8.1 试验思路……………………………………………………………………10 1.8.2 试验参数……………………………………………………………………11 1.8.3 试验结果分析………………………………………………………………111.1 试验目的通过试验获得喷射电解射流压力、占空比、电解电压、加工间隙等参数对激光加工热影响区的去除规律。1.2 试验原理喷射电解射流加工是在高电压和大电流密度下特殊的电化学阳极溶解实现材料去除的。加工原理如图 1-1所示,将工件接电源正极,喷嘴接电源负极,过滤后的电解液经SISTEM喷雾系统抽取进入电解液束喷射装置, ,并使电解液充分极化而带负电,最后经过喷嘴形成一条具有稳定长度、一定直径及稳定流速的电解液射液束,并喷射向工件待加工部位,在孔壁上产生电化学阳极溶解，从而能够去除热影响区和微裂纹。图1-1 加工原理图1.3 试验设备 试验使用装置如图1-21-6所示：图1-2 喷射装置 图1-3脉冲发生器 图1-4直流电源 图1-5 激光发射装置图1-6 试验装置总成图使用激光器为英国Luminics公司的脉冲激光器，性能指标为：激光波长1064nm；频率调节范围0100Hz；输出脉冲能量010J。电解加工使用SISTEM喷雾系统,性能指标为：泵功率3KW/380V；工作压力：015MPa可调；流量015L/min可调。泵为316不锈钢高压陶瓷柱塞泵，专门用于耐腐蚀。单因素试验使用扫描电子显微镜HELIOS NanoLab 600i，性能指标为：二次电子像分辨率0.9mm（15KV），1.4nm（1KV）；放大倍加速电压0.530KV；离子成像分辨率4nm（30KV）。正交试验使用扫描电子显微镜为S-570 Scanning Electron Microscope，性能指标为：二次电子像分辨率：3.5nm；放大倍数加速电压：0.530kV。1.4 试验基本参数工件材料：不锈钢； 电解溶液： 10%NaCl和10%NaNO3混合溶液；工件大小：20mm×20mm×0.5mm； 喷嘴直径：0.15mm；激光打孔时间：10-15s； 电解加工时间：1-2min； 激光打孔参数：能量1.25J，脉宽1.2ms，频率30Hz。1.5 单因素试验1.5.1 试验步骤① 清洗工件，用特定夹具将工件安装在工作台上；安装激光头，打开冷却器和激光器，打开氧气瓶，对正激光器；设置激光参数，在第一个工件上打6个孔作为参照孔； ② 撤下参照件，安装新工件，继续在预定位置用激光打孔，其中每组试验参数打4个孔； ③ 打完孔之后，抬起激光器Z轴，关闭激光器和冷却器；清洗喷雾系统，加入电解液，安装喷射装置，打开SISTEM喷雾系统，将开关拨到喷液上，进行孔和喷射装置的对正；对正之后将开关拨到停止上，设置试验参数，进行电解试验； ④ 工件电解加工完成之后撤下工件，抬起Z轴，接通清水，清洗喷雾系统； ⑤ 工件加工完成之后，先用清水清洗，再用无水乙醇浸泡，置于超声清洗器中清洗5分钟，取出后吹干置于干燥的盒中等待扫描电镜检测。 ⑥