[发明专利]一种电化学加工电解液参数的优化配置方法

说明书

本发明涉及一种电化学加工电解液参数的优化配置方法。该方法包括：根据所加工工件材料的合金组分，分析其电化学加工特性及其所需的理论电解液；在各个独立输液单元内分别准备理论电解液的各组分对应的基准溶液，其质量密度可在线实时动态调控；控制各个独立输液单元将各自相对应的质量密度的基准溶液输送至混液模块，在线混合成预定量的实时电解液；对电解液各组分的工艺参数进行实时监测记录；采用实时电解液进行电解加工试验，若试验不成功，则返回准备基准溶液的方法中在线调控该相应基准溶液的质量密度，或者返回输送基准溶液的方法中输送所需量的相应基准溶液，再次监测记录，直到电解加工试验成功，完成所需电解液参数的优化配置。

技术领域

本发明涉及电解加工技术领域，特别是涉及一种电化学加工电解液参数的优化配置方法。

背景技术

电化学加工技术具有加工范围广、阴极无损耗、不受材料的硬度限制、加工效率高、加工表面质量好等优点，广泛应用于航空航天、兵器等领域制造中，尤其是在航空发动机相关关键件制造中扮演着不可替代的角色。例如利用高效精密电化学加工方法，实现了航空发动机整体叶盘的高效低成本制造，电化学加工也是大型薄壁机匣、叶片等关键件的制造中实现高效预加工的重要方法。

电化学加工是利用金属在电解液中发生阳极溶解而去除材料的原理，将工件加工成型的工艺过程。电化学加工技术是建立电化学加工工件与阴极间隙中特定电场、流场分布的基础之上，是一种将电场理论、流场理论以及电化学阳极溶解理论三者耦合为一体的系统化加工技术。而流场、电场相互影响，他们耦合后参数分布又会直接影响工件阳极的电化学溶解速度。其中，电解液是电化学加工的反应介质，不但要承担电化学反应传质作用，而且还起着带走阳极溶解物、析出的氢气及反应热等重要作用。在实际的电化学加工试验及生产中，电解液的组分、质量密度、电导率等重要参数的影响因素具有较强额不确定性，传统试验及加工中均是在一种预选电解液的前提下开展参数定型，即需要固化电解液类型及品质。主要原因之一即是电化学加工系统中，电解液的更换周期长，成本高，基本无法频繁切换，极大地限制了电化学加工的全参数优化。

随着工业技术发展需求，电化学加工技术自身的不断发展，其应用领域不断扩大，出现了多种难加工材料，例如钛铝系材料、钨合金材料等。以往的电解液类型难以获得理想效果，而电解液的适应性需要大量的迭代试验才能解决。因此，创建一种能快速进行电解液优化确认试验方法，满足各类难加工材料的电化学加工需求显得十分有必要。

因此，发明人提供了一种电化学加工电解液参数的优化配置方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种电化学加工电解液参数的优化配置方法。通过不同的独立输液单元中各组分参数的集成控制，使电化学试验加工区域具有不同电解液的快速转换功能，可以在同次试验中实现不同质量密度、不同组分的多状态电解液的快速切换，解决了现有技术无法大范围改变电解液组分和质量密度的问题。

本发明的实施例提出了一种电化学加工电解液参数的优化配置方法，该方法包括：

分析理论电解液，根据所加工工件材料的合金组分，分析其电化学加工特性及其所需的理论电解液；

准备基准溶液，在各个独立输液单元内分别准备理论电解液的各组分对应的基准溶液，各输液单元内的基准溶液的质量密度可在线实时动态调控；

输送基准溶液，基于理论电解液中各组分的质量密度需求，控制各个独立输液单元将各自相对应的质量密度的基准溶液输送至混液模块，在线混合成预定量的实时电解液；

工艺参数监测，对混合的实时电解液各组分的工艺参数进行实时监测记录；

电解加工试验，采用实时电解液进行电解加工试验，若电解加工试验不成功，则返回所述准备基准溶液的方法中在线调控该相应基准溶液的质量密度，或者返回所述输送基准溶液的方法中输送所需量的相应基准溶液，对混合的实时电解液再次监测记录，直到电解加工试验成功，完成所需电解液参数的优化配置。