[发明专利]一种航空发动机维修与再制造的电解加工方法

权利要求书

1.一种航空发动机维修与再制造的电解加工方法，其特征在于，包括：

一、钛合金的电解加工机理研究

（1）电化学加工的基本规律：加工速度及其影响因素、表面质量及其影响因素、加工精度及其影响因素；

（2）工件金属钝化研究：钝态形成、钝态局部破坏、小孔腐蚀、钝化膜性质的研究；

二、阴极设计研制

（1）不同电极形状的电化学动力学特点；

（2）腐蚀速度的极化曲线；

（3）电解产物的传递、迁移和扩散规律；

采用能斯特-普朗克方程研究物质传递、采用Einstein- Smoluchowski方程研究迁移、采用菲克扩散定律研究扩散规律；

三、特种电解液的研制

电解液导电、离子迁移、扩散系数和热力学特性；

四、电解加工过程工艺参数

（1）电流密度、电解电压、加工间隙、电解液出口压力、阴极给进速度、电解液温度等与加工精度、效率的关系；

（2）电解加工去除率研究；

（3）动态电解加工，研究层流、湍流条件下流体动力学；

五、电解加工精度控制研究

研究阴极与工件之间的加工间隙对加工精度控制的影响，主要包括底面间隙、法向间隙、侧面间隙等参数对钛合金零部件的精度影响；

六、电解液流场分布影响研究

研究电解液出口压力、流速及流场加载方式对电解加工工件表面形貌及精度控制的影响；

七、电解加工质量评价体系建立

（1）表面粗糙度、纹理和表面缺陷等表面质量标准的建立；

（2）表层内受加工影响材料层，即亚表面受扰材料区，遵循表面完整性原则，提高电解加工过程的质量控制。

2.根据权利要求1所述的航空发动机维修与再制造的电解加工方法，其特征在于，针对钛合金的电解液必须满足以下要求：

（1）电解液中的阴离子能使被加工对象高速均匀溶解，同时应该避免加工过程中局部蓝紫色钝化膜及黑斑；

（2）该电解液应具有较高的电导率、较低的粘度和较高的比热；

（3）电解液中的金属阳离子不在阴极表面沉积；

（4）该电解液必须安全、无毒、腐蚀性小。

3.根据权利要求1所述的航空发动机维修与再制造的电解加工方法，其特征在于，

研究加工间隙对重复精度的影响：加工间隙的稳定性影响影响零部件的重复精度，而沿着工件的加工表面间隙分布情况决定了重复精度，研究底面间隙、法向间隙、侧面间隙等参数对加工精度的影响；

研究加工工艺参数对零部件复制精度的影响：通过选择合理的电解液流动方向、低浓度电解液、高送进速度和小间隙加工方式来保证电解加工的复制精度。

4.根据权利要求1所述的航空发动机维修与再制造的电解加工方法，其特征在于，合理设计工装夹具通液槽，采用正流或反流方式或二者的组合进行加工；通液槽的合理布局，其布局原则为：流线均匀的分布整个加工表面，避免流线相交，不容许出现贫液区，流程均匀且尽量缩短；通液槽的尺寸设计，需要确定通液槽的长度和相对应的宽度。

5.根据权利要求1所述的航空发动机维修与再制造的电解加工方法，其特征在于，电解加工后其表面完整性主要包括两个部分：一部分包括表面粗糙度、纹理和表面缺陷等；另一部分包括表层内受加工影响材料层，即亚表面受扰材料区；应用表面完整性原则，从而实现钛合金电解加工过程的质量控制，减少废品和返修率，从而提高精密仪器用钛合金零部件可靠性和使用寿命。

6.根据权利要求1所述的航空发动机维修与再制造的电解加工方法，其特征在于，解决钛合金电解加工过程中的点蚀问题；由于钛合金属于自钝化金属，在电解加工过程中，其非加工部位上存在细小的点蚀；重点研究电解液成分、电流密度以及加工时间对点蚀的影响。