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WC-Ni金属陶瓷激光辅助射流电化学加工去除机理
1
作者
郑亚风
王贺超
+5 位作者
黄天天
马勇博
田懿
王晔
吴国龙
姚建华
《表面技术》
北大核心
2025年第11期130-143,共14页
目的探讨激光辅助射流电化学加工(LAJECM)过程中激光对WC-Ni金属陶瓷材料组织钝化的影响,并阐明其材料去除机理。方法在中性电解液中开展LAJECM实验,并结合电化学测试、激光共聚焦显微镜、示波器、扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱(EDS)...
目的探讨激光辅助射流电化学加工(LAJECM)过程中激光对WC-Ni金属陶瓷材料组织钝化的影响,并阐明其材料去除机理。方法在中性电解液中开展LAJECM实验,并结合电化学测试、激光共聚焦显微镜、示波器、扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱(EDS)等分析方法。结果在激光辐照作用下,加工截面轮廓从“W”形转变成“U”形,提高了加工深度和定域性,材料去除率和加工电流增大,加工表面质量得到改善。激光加速了钝化层的脱落,促进了材料的均匀溶解。同时,在激光辐照下,表面钝化层组织的成分发生了变化,WO_(3)的比例降低,而WC的比例升高。结论在JECM过程中,同时发生了溶解和钝化,Ni相优先溶解,而WC易被氧化生成钝化层。在LAJECM过程中,激光诱导的冲击力效应导致阳极平衡电位发生阴极偏移,增大了加工电流密度;激光的热效应使得电解液的温度急剧升高,导致水分蒸发和盐浓度增加,从而加快了电化学反应速率;激光热-力耦合作用共同促进了物质的传递,使离子加速通过表面钝化层,并渗透至基体,进而削弱了钝化层与基体的结合力,加速了钝化层的脱落,促进了材料的均匀溶解。在激光脉冲间歇期,电化学反应重新主导加工过程,加速了钝化层的再生,加工区域呈现钝化层破坏与再生交替进行的动态平衡,实现了材料的持续高效去除。
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关键词
金属陶瓷
去材加工
激光辅助射流电化学
加工
钝化层
去除机理
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职称材料
题名
WC-Ni金属陶瓷激光辅助射流电化学加工去除机理
1
作者
郑亚风
王贺超
黄天天
马勇博
田懿
王晔
吴国龙
姚建华
机构
浙江工业大学激光先进制造研究院
浙江工业大学机械工程学院
高端激光制造装备省部共建协同创新中心
中国工程物理研究院
出处
《表面技术》
北大核心
2025年第11期130-143,共14页
基金
国家自然科学基金区域创新联合基金重点项目(U22A20199)
国家自然科学基金联合基金(U2130122)
浙江省自然科学基金(LQ24E050017)。
文摘
目的探讨激光辅助射流电化学加工(LAJECM)过程中激光对WC-Ni金属陶瓷材料组织钝化的影响,并阐明其材料去除机理。方法在中性电解液中开展LAJECM实验,并结合电化学测试、激光共聚焦显微镜、示波器、扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱(EDS)等分析方法。结果在激光辐照作用下,加工截面轮廓从“W”形转变成“U”形,提高了加工深度和定域性,材料去除率和加工电流增大,加工表面质量得到改善。激光加速了钝化层的脱落,促进了材料的均匀溶解。同时,在激光辐照下,表面钝化层组织的成分发生了变化,WO_(3)的比例降低,而WC的比例升高。结论在JECM过程中,同时发生了溶解和钝化,Ni相优先溶解,而WC易被氧化生成钝化层。在LAJECM过程中,激光诱导的冲击力效应导致阳极平衡电位发生阴极偏移,增大了加工电流密度;激光的热效应使得电解液的温度急剧升高,导致水分蒸发和盐浓度增加,从而加快了电化学反应速率;激光热-力耦合作用共同促进了物质的传递,使离子加速通过表面钝化层,并渗透至基体,进而削弱了钝化层与基体的结合力,加速了钝化层的脱落,促进了材料的均匀溶解。在激光脉冲间歇期,电化学反应重新主导加工过程,加速了钝化层的再生,加工区域呈现钝化层破坏与再生交替进行的动态平衡,实现了材料的持续高效去除。
关键词
金属陶瓷
去材加工
激光辅助射流电化学
加工
钝化层
去除机理
Keywords
cermet
material removal processing
laser-assisted jet electrochemical machining
passivation layer
removal mechanisms
分类号
TG662 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
WC-Ni金属陶瓷激光辅助射流电化学加工去除机理
郑亚风
王贺超
黄天天
马勇博
田懿
王晔
吴国龙
姚建华
《表面技术》
北大核心
2025
0
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