Влияние состава водного электролита на эффективность электрохимической обработки изделий аддитивного производства из сплава Ti-6Al-4V

Abstract

Исследовано влияние анионного состава водного электролита на эффективность электрохимического выравнивания исходной микрогеометрии образцов, полученных методом селективного электронно-лучевого плавления при следующих параметрах режима: плотность тока – 20 А/см2, исходный межэлектродный зазор – 0,3 мм, средняя скорость прокачки электролита – 12 м/с. Изучены водные растворы хлорида, нитрата и перхлората натрия и бисолевые электролиты на их основе. Показано, что наилучшими микровыравнивающими свойствами среди исследованных рабочих сред обладают водные растворы хлорнокислого натрия, которые обеспечивают возможность снижения параметров Ra и Rz от 35 и 180 мкм до 3,2 и 20 мкм соответственно за 30 с электролиза в прямоточном электролизере. Установлено, что выравнивание микрогеометрии соответствует модели вторичного распределения скоростей растворения, выявлены основные факторы, существенно влияющие на результат. Микрорастравливания по границам зерен в исследованных электролитах при принятых параметрах режима электролиза не обнаружено.

The influence of the anionic composition of an aqueous electrolyte on the efficiency of the electrochemical leveling of the initial microgeometry of samples obtained by the selective electron beam melting (SEBM) at the following mode parameters was studied: current density – 20 A/cm2, initial interelectrode gap – 0.3 mm, average speed of electrolyte pumping – 12 m/c. Aqueous solutions of sodium chloride, nitrate, perchlorate and bisalt electrolytes based on them were studied. It was that aqueous solutions of sodium perchlorate have the best microleveling properties among the studied working media, which provides the ability to reduce the parameters Ra and Rz from values of 35 and 180 μm, respectively, to values of 3.2 and 20 μm during electrolysis of 30 s in a direct-flow electrolyzer. It was established that the microgeometry leveling corresponds to the model of the secondary distribution of dissolution rates; two main factors were identified that significantly influenced on the result: polarization of the electrodes and a decrease in the oxidation state of metal ions passing into the solution during electrochemical machining in the vicinity of the depression in relation to the protrusion due to changes in the local conditions of electrolysis. Microetching along grain boundaries in the studied electrolytes was not detected at the accepted parameters of the electrolysis mode.