Метод электрохимического формообразования

Установка состоит из следующих основных элементов: собственно станка; бака для электролита; насосного агрегата; камеры; устройства для подвода охлаждения в ванну; источника питания; пульта управления. Образец устанавливается в рабочей камере.

Подача катода – инструмента (9) осуществляется от двигателя постоянного тока Сл-681(21) через червячный редуктор 22. Величина торцевого и бокового межэлектронных зазоров контролируется посредством индикатора часового типа. Электролит в зону обработки подается из бака 1 через фильтры 3 и 4.

Механизм 8 служит для установки бокового и торцевого межэлектродных зазоров в момент касания. Осциллирующее движение катоду сообщается от гидроцилиндра 19, золотника 23, электродвигателя 24, питающего гидросистему маслом из ванны 26 через фильтр 25.

Режимы электрохимического формообразования неподвижным катодом (ЭХО неподв. кат.): Напряжение – 14… 18В; электролит – 10… 15 % раствор NaCl; плотность тока – 20.. .50 А/см2; величина межэлектродного зазора – 0,3…1,2мм; величина давления электролита – 6…20 МПа; продолжительность – 200…1400с.

Согласно проведенных выше исследований в данном разделе необходимо экспериментально оценить следующие разновидности метода электрохимического формообразования: с неподвижным катодом- инструментом; электрохимическое протягивание; в импульсно-циклимеском режиме. Образцы для проведения исследований были изготовлены из следующих наименований сталей: 35ХН2МФАШ; 30ХН2МФА; ОХНЗМФАОШО.

Так, метод электрохимического формообразования с неподвижным катодом-инструментом обеспечивает значения микрогеометрической точности порядка 0,10…0,15 мм, при значениях шероховатости 1,0…2,5 мкм.

Метод электрохимического протягивания обеспечивает достижение точности макрогеометрии в интервале 0,08… 0,12 мм, а шероховатость поверхности определяется значениями 1,0… 1,25 мкм. Формообразование в импульсно-циклическом режиме оценивается следующими диапазонами параметров: макрогеометричеекая точность 0,08…0,1 мм; шероховатость 0,8…1,0 мкм. В целом методы электрохимического формообразования образуют поверхностный слой, не внося в его химическое и фазовое состояние изменений по сравнению с основным материалом.

Результаты исследований твердости и остаточных внутренних напряжений поверхностного слоя показали, что увеличение продолжительности электрохимического растворения (1600… 1700 с.) вызывает снижение значений твердости, достигая З,8…4,0103 МПа. Одновременно эпюра внутренних остаточных напряжений в ходе растворения принимает сжимающий характер, образуя диапазон значений 100…600 МПа при выполнении требуемого выделенного интервала режимов как в импульсно-циклическом, так и при растворении на постоянном напряжении (плотность тока 30…40 А/см; продолжительность 90… 170 с. для неподвижного инструмента; плотность тока 30…35 А/см, продолжительность 600…800 с. для импульсно-циклического метода; плотность тока 30…40 А/см; продолжительность 1200…1300 с. для электрохимического протягивания).

Трибологические стендовые исследования показывают, что образцы, поверхность которых подвергается электрохимическому формообразованию на выделенных диапазонах режимов, характеризуются (5… 10%) приростом износостойкости, одновременно анализируемые фрактограммы показали подобный характер изнашивания и при электрохимическом ползрировании. При этом доля когезионного изнашивания намного увеличивается, создавая более протяженные светлые участки поверхности на колодке.

Термоциклические испытания показывают, что та специфика методов электрохимического формообразования, которая обеспечивает изменение определенных параметров качества, тем не менее создает надежное, долговечное функционирование деталей при температурах до 930°С