【摘 要】
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镍基高温合金以镍为基体,在65℃～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗腐蚀能力,由于其高强度、高韧性等特点,以致在加工小孔时传统方法受到诸多限制,因此,进一步研究在镍基合金上的成孔技术有重要意义。主要工作为电解加工结合掩模板技术在镍基合金上形成小直径通孔,具体内容包括建立电解液体系,获取最佳工艺参数,分析阳极溶解过程和机理,讨论电解液循环可能性。（1）采用电化学法分析氯化钠、硝酸钠、硝
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镍基高温合金以镍为基体,在65℃～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗腐蚀能力,由于其高强度、高韧性等特点,以致在加工小孔时传统方法受到诸多限制,因此,进一步研究在镍基合金上的成孔技术有重要意义。主要工作为电解加工结合掩模板技术在镍基合金上形成小直径通孔,具体内容包括建立电解液体系,获取最佳工艺参数,分析阳极溶解过程和机理,讨论电解液循环可能性。（1）采用电化学法分析氯化钠、硝酸钠、硝酸铈铵三种电解液体系的性能,对比三种体系下镍基高温合金加工速度及小孔加工效果,表明硝酸铈铵体系中腐蚀电流密度和电解加工速度最大,且加工精度较高、表面质量好,因此拟选硝酸铈铵作为镍基合金加工的电解液体系。（2）以氯化钠、硝酸钠、氯酸钠、硝酸、盐酸、酒石酸6种添加剂为研究对象,对比不同添加剂对镍基合金阳极电化学行为的影响,表明在硝酸铈铵体系中,硝酸作为添加剂最优,通过单因素试验和正交试验得到电解加工最佳工艺为:硝酸铈铵16%,硝酸1mol/L,电流密度50A/cm~2,温度35℃。（3）通过实验法和理论仿真研究电化学反应过程和阳极溶解机理,实验结果表明电解时阴极Ce4+还原为Ce3+,且伴随有析氢反应,阳极表面发生选择性溶解,但随着电解时间延长,点蚀产生的凹坑相互叠加最终趋于平整,阳极表面无腐蚀产物残留。COMSOL仿真结果表明,流场的分布对小孔的加工形状有较大影响,平行于阳极表面的电解液流动不利于加工有一定深度的小孔。（4）研究电解液循环使用性能,表明电解液使用时间越长,加工效果越差,这是由于阴极Ce4+被消耗造成了加工速度减小,为实现电解液反复利用,通过双池阳极氧化对电解废液进行处理,发现氧化后的加工速度比氧化前提高了10%。
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