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TiAl合金因其密度较小、比强度和比刚度,抗高温、腐蚀、蠕变能力强等特点,在航空航天及汽车工业等制造业得到广泛应用。同时,该合金室温塑性低、断裂韧性小导致机械加工困难。电解加工以高材料去除率和刀具无磨损为优势,是目前TiAl合金最适合的加工方法。本文研究了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的电化学腐蚀特性和电解加工,采用分形理论研究其腐蚀机理和电解加工表面质量,以期获得该合金电解加工的最优工艺。本文首先对合金在不同浓度电解质溶液中的电化学特性进行了研究,然后深入系统的探索了合金电极表面形貌与电极界面行为的映射关系和两者的动态演变过程,最后采用正交试验揭示电解加工工艺参数对加工表面结构的分形结构和表面粗糙度的影响规律。具体研究内容和主要结论如下:(1)采用电化学阻抗谱(EIS)、线性扫描阳极极化曲线、腐蚀表面观察和腐蚀产物分析,研究了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在四种(5%、7%、9%和11%)NaNO3溶液中的电化学特性。实验结果表明,合金在11%的NaNO3溶液中的分解电压最小,腐蚀速度最快,腐蚀表面残留的产物最少,此浓度比较适合用于电解加工TiAl合金;电解液温度在40℃左右,电化学活性最强;酸性和碱性环境都会加快TiAl合金的腐蚀,尤其对酸性的腐蚀灵敏度更高。(2)在11%的NaNO3溶液中探索了TiAl合金电极表面形貌分形结构与界面行为之间的对应关系。应用分形盒维数、多重分形和积分缺项的计算全面深入的量化不同电极表面形貌的分形结构特征,使用电化学阻抗谱分析研究电极界面结构。通过建构二者的映射关系发现,分形盒维数对表征电极表面分形特征有一定的局限,因此,与电极界面特征参数没有明显的量化关系。多重分形的特征参数奇异值B和积分缺项则能很好的反应电极表面形貌的分形结构,与电解界面的界面行为具有良好的函数关系,这种关系在高倍数的超景深数字显微镜照片中反映更明显。(3)腐蚀表面的动态演化过程与界面行为的动态特征。利用计时电流法跟踪TiAl合金在18V阳极溶解过程中腐蚀表面的动态形成过程。应用多重分形分析电极表面形貌动态变化的过程,采用阻抗谱方法跟踪电极动态界面行为。研究发现,CA进行初期,离散电阻下降迅猛,离散电容不断增加,多重分形谱特征参数W增加、Δf下降,表明在CA腐蚀初期,腐蚀产物不断积累,合金表面各向异性越来越复杂;16s后,电化学参数和多重分形参数比较稳定,电极界面行为和表面纹理复杂程度趋于稳定。(4)以获得高表面质量为目标,采用正交实验法优化了TiAl合金电解加工工艺参数。主要以表面粗糙度、分形盒维数、多重分形、积分缺项为评价指标,以脉冲电源的占空比、进给速度、加工电压和电解液压力为四个主要因素,分析四个主要因素对加工表面质量的影响。实验结果证明,通过极差和方差分析,得出了影响各指标的显著影响因素及各因素影响程度。权衡五个指标,逐个分析因素,得出最终优化结果为:占空比80%,进给速度0.8mm/min,加工电压27V,电解液压力0.4Mpa。