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定向结晶高温合金具有较好的耐热性和抗蠕变性,广泛应用于航空发动机涡轮叶片的铸造,为了更好的提高叶片耐高温的能力,在涡轮叶片上加工气膜孔来降低涡轮叶片表面温度是一种较好的手段。但是常用的电火花加工气膜孔的方法会在气膜孔内壁残留一层再凝固层,再凝固层内部存在微裂纹和气孔,这会大大降低涡轮叶片的使用寿命。针对上述问题,本文研究了电火花电解组合加工气膜孔的方法,由电火花加工温度场仿真,分析了再凝固层的形成过程和影响因素,从流场角度分析了对电火花加工气膜孔和电解加工扩孔性能影响的因素,最后通过电化学仿真研究并改善了电解扩孔加工,本研究为定向结晶高温合金电火花电解加工打下了基础,结合了电火花加工的高精度和电解加工的无应力无再凝固层的优点,为无再凝固层加工涡轮叶片气膜孔提供了有效依据,具有重要的研究意义。本文在分析国内外研究现状的基础上,针对电火花加工过程中放电过程难以观测,多次脉冲加工后的形貌不好观测的问题,应用TRANSIENT THERMAL软件建立了电火花加工热源模型并进行了仿真。结果表明,第二次放电点在第一次放电的翻边上时,第二次放电点所产生的凹坑尺寸略大于第一次放电点所产生的凹坑尺寸,第二次放电凹坑与第一次放电凹坑相切时,两次放电凹坑尺寸基本一致,再凝固层厚度一致。随着电流和脉宽的增大,凹坑直径、凹坑深度和再凝固层厚度逐渐增大,但电流和脉宽过小会影响加工效率,综合优选电火花加工电流为2A,脉宽为20μs。针对电火花加工和电解加工流场难以观测的问题,应用FLUENT软件对两种加工方法进行流场仿真研究。分析得到内吸液电火花加工方法相比于内冲液电火花加工方法能够改善间隙内的流场条件,更有利于加工间隙内电蚀产物的排出,更好的保证加工平稳进行;电解液入口沿轴向和电解液入口沿径向相比,在加工间隙入口处没有负压区,且加工速度的死点区域更小,更有利于电解加工的进行。为了给电解加工提供加工参数和加工手段,应用COMSOL软件对电解加工进行了电化学仿真。分析仿真结果显示,当工具阴极绝缘至孔口以下0.0125mm处时,扩孔加工所得到孔的形貌最佳,电解扩孔的最优加工电压为7V,最优电解液浓度为质量分数15%NaNO3溶液,并用该参数仿真得到了扩孔加工的时间为2.3s,为后续实验打下了基础。