铝基复合材料电火花加工工艺研究

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铝基复合材料是以铝合金作为金属基体加入一定的增强相,经过一系列处理工艺,铸造出的特殊材料。铝基复合材料的性能取决于基体合金和增强相的特性、含量、分布等。与基体合金相比,铝基复合材料具有良好的物理和化学性能,作为一种新型材料在汽车工业、航空航天等多领域有着广泛的应用。研究铝基复合材料的加工工艺,探讨加工机理,对于促进这种材料的应用,具有十分重要的意义。本论文研究了电火花线切割加工中主要电参数脉宽、脉间、峰值电流及伺服电压对增强相SiC颗粒含量为5%及10%两种铝基复合材料的加工效率及表面粗糙度的影响规律。在电火花成形加工中还分别使用紫铜及石墨作为电极进行实验,研究不同电极对铝基复合材料的材料去除率的影响规律,并对电火花加工电参数进行了优化。通过SEM的方法观察了电火花线切割加工样件表面的形貌、结构,并进行了能谱分析,初步探讨了电火花加工铝基复合材料去除机理。研究结果表明:线切割实验中,加工效率随着脉宽的增加提高到峰值后降低,随脉间及伺服电压的增加而降低,随峰值电流的增加而增大;表面粗糙度随着脉宽及峰值电流的的增加而增大,随脉间及伺服电压的增加而降低;加工不同SiC颗粒含量的电参数优化组合不同。电火花成形实验结果表明石墨电极加工时,脉宽为17μs,脉间为55μs-95μs,峰值电流为50A,伺服电压为75V时,材料去除率高,为最优加工参数;紫铜电极加工时,脉宽为19μs-21μs,脉间为65μs,峰值电流为65A,伺服电压为75V时,材料去除率最大,为最优参数。
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