電化學加工技術(shù)

內(nèi)容概要

本書是在《電解加工原理及應(yīng)用》和《中國材料工程大典》第4篇的基礎(chǔ)上以及增加了一些新內(nèi)容而編寫成的。其內(nèi)容包括：電解加工的理論基礎(chǔ)、工藝基礎(chǔ)，電解加工設(shè)備，電解加工應(yīng)用，電解加工新技術(shù)，復(fù)合電解加工，電鑄成形和電刷鍍加工，并展望了電化學加工技術(shù)的發(fā)展趨勢。    參加本書編寫的人員來自全國各地高校、研究所、工廠共15個單位，他們都是電化學加工技術(shù)領(lǐng)域第一線從事研究和應(yīng)用并有所造詣的科技工作者，以他們對某個專業(yè)領(lǐng)域的深刻理解和豐富的實踐經(jīng)驗完成了相應(yīng)章節(jié)的編寫工作。    本書可供從事電化學加工科研和應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)人員閱讀，也可供相應(yīng)專業(yè)的大學教師及大學生參考。

書籍目錄

主要符號緒論第1章　電解加工基本原理　1.1  電解加工過程的電化學特性　　1.1.1  電解和電解加工　　1.1.2　法拉第定律和電流效率　　1.1.3  電極電位和電極反應(yīng)的順序　　1.1.4　外電場作用下電極的極化　　1.1.5  加工間隙的形成及其對電解加工成形的決定作用　1.2　電解加工間隙中的電場特性　　1.2.1  電場的物理描述　　1.2.2  電解加工間隙中的電場分布　　1.2.3　基于電場分布的電解加工成形規(guī)律研究　1.3　電解加工間隙中的流場　　1.3.1  電解加工間隙中的流動特性——氣液兩相流動　　1.3.2　基于流場分析的電解加工成形規(guī)律　1.4  電解加工間隙及電解加工成形規(guī)律的綜合分析　　1.4.1  加工過程的基本微分方程及應(yīng)用　　1.4.2  理想電解加工過程和成形規(guī)律　　1.4.3  非理想電解加工過程及其成形規(guī)律第2章　電解加工工藝基礎(chǔ)　2.1  電解加工工藝及工藝參數(shù)　　2.1.1  電解加工工藝特點　　2.1.2  電解加工工藝參數(shù)及其對工藝指標的影響　　2.1.3　工藝參數(shù)的選擇　2.2　電解液　　2.2.1  電解液的作用、要求及分類　　2.2.2  電解液選擇原則及常用電解液　　2.2.3　混氣電解加工及混氣電解液　2.3  電解加工的流場設(shè)計　　2.3.1  電解液流動形式　　2.3.2  電解液流速和入口壓力　　2.3.3　流場均勻性設(shè)計　　2.3.4　混氣電解加工氣液混合器及其設(shè)計　　2.3.5  電解加工流場設(shè)計實例  2.4　電解加工精度　　2.4.1  電解加工精度及加工誤差　　2.4.2  影響電解加工精度的基本規(guī)律　　2.4.3  提高加工精度的工藝途徑  2.5  電解加工表面質(zhì)量　　2.5.1  電解加工表面質(zhì)量的特點　　2.5.2  電解加工表面粗糙度及其影響因素　　2.5.3  電解加工可能產(chǎn)生的表面缺陷及相應(yīng)防止措施　　2.5.4  電解加工表面質(zhì)量對工件疲勞強度的影響第3章　電解加工設(shè)備  3.1  電解加工設(shè)備的總體論述　　3.1.1  電解加工設(shè)備的組成和功能　　3.1.2  電解加工設(shè)備的分類和選型　　3.1.3  電解加工設(shè)備的總體設(shè)計原則  3.2　電解加工機床　　3.2.1　機床的構(gòu)成及特點　　3.2.2  電解加工機床總體方案的制定　　3.2.3　機床主要部件的典型方案　　3.2.4  兩類常用電解加工機床簡介  3.3　電解液系統(tǒng)　　3.3.1  電解液系統(tǒng)的功能及其特點　　3.3.2  兩種典型的電解液系統(tǒng)　　3.3.3  電解液系統(tǒng)各部件的選用原則  3.4  電解加工電源及短路保護系統(tǒng)　　3.4.1  電解加工電源的基本要求　　3.4.2  電解加工電源的基本類型　　3.4.3  快速短路保護的特點　　3.4.4  兩種有代表性的直流電源短路保護系統(tǒng)  3.5　電解加工自動控制系統(tǒng)　　3.5.1  控制系統(tǒng)的組成、功能及控制模式　　3.5.2  電解加工設(shè)備控制系統(tǒng)的典型方案及典型元件  3.6　電解加工工藝裝備　　3.6.1  工藝裝備的功能及特殊要求　　3.6.2　特殊材料的選用及結(jié)構(gòu)設(shè)計中的特殊問題　　3.6.3  幾種夾具結(jié)構(gòu)的實例　3.7  國內(nèi)新型數(shù)控申.解加工設(shè)備　　……第4章　電解加工的應(yīng)用第5章　電解加工新技術(shù)第6章　復(fù)合電解加工第7章　電鑄成形和電刷鍍加工第8章　電化學加工技術(shù)的發(fā)展趨勢參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章 電解加工基本原理電解加工的基本原理是電化學陽極溶解，而這一電化學過程又建立在電解加工間隙中特定的電場、流場分布的基礎(chǔ)上，故電場理論、流場理論以及電化學陽極溶解理論構(gòu)成了研究電解加工原理及工藝的三大基礎(chǔ)理論。早期電解加工原理的分析只限于引用經(jīng)典靜電場理論和在低電流密度、靜止電解液條件下的經(jīng)典電化學(電鍍)理論，結(jié)果或帶來誤差，或?qū)τ谝恍嶋H問題不能解釋，甚至還得出某些錯誤的結(jié)論。隨著人們對電解加工過程中小加工間隙、大加工電流密度、高電解液流速這三項工藝條件、工藝特點的認識，逐漸加深了對電解加工過程中電場、流場和電化學溶解速度場三者的新特點及其相互依存、相互影響的密切關(guān)系的了解，從而使電解加工的理論研究及工程實踐得到繼續(xù)發(fā)展。本章將基于上述三大基礎(chǔ)理論，結(jié)合電解加工工藝條件，論述電解加工的基本原理。1.1 電解加工過程的電化學特性1.1.1 電解和電解加工一、電解電解是電化學基礎(chǔ)理論中的一個基本概念。所謂電解，是指在一定外加電壓下，將直流電流通過電解池，在兩極分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的電化學過程。電解池由兩個金屬導體分別插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成。以電解鐵為例，其電解池構(gòu)成及電解過程的示意見圖1—1。圖中電解質(zhì)溶液簡稱為電解液，如中性鹽NaCl水溶液；分別連接直流電源正負兩極的金屬鐵片和金屬銅片插入電解液作為電極（基于電化學理論的嚴格概念，“電極”是指“金屬／溶液”體系，即包括金屬及其相鄰的電解液界面兩部分組成；但從工程角度，習慣上常把“金屬／溶液”體系 中的金屬部分稱為電極），連接直流電源正極的金屬鐵片稱為陽極，而連接直流電源負極的金 屬銅片稱為陰極。接通直流電源并逐漸增加兩極間直流電壓、，則有電流通過電解池并逐漸增大。其導電過程的機理是：在外電場作用下，金屬導體中的自由電子定向運動，電解液中的陰、陽離子分別向陽、陰極移動，在“金屬／溶液”界面上進行有電子參與的電化學反應(yīng)，即電極反應(yīng)，如此而形成完整的導電回路。

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