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电铸是通过金属离子在阴极表面的沉积来进行零件精密制造的方法,主要用于制备难以用传统机械方法加工或加工成本过高的零件。但是传统电铸技术存在不足,如电铸层表面有针孔和结瘤等缺陷、厚度不均匀、电铸速度慢等,这制约着电铸技术的发展。本文针对复杂结构件的精密电铸成形,开展阴极平动游离微珠辅助磨电铸基础研究。结合阴极平动和游离粒子摩擦辅助电铸技术,通过填充在阴阳极之间的游离微珠摩擦阴极表面,细化晶粒和消除缺陷,提高电铸层质量和性能。本文完成的主要工作如下:1、研制了大平动量高速阴极平动机构,构建了阴极平动游离微珠辅助磨电铸装置和游离微珠观测系统。2、进行阴极平动游离微珠辅助磨电铸原理试验研究,发现游离微珠对阴极表面的作用以滑动摩擦为主,并掺杂着滚动摩擦和挤压,对金属结晶过程产生影响。3、进行阴极平动游离微珠辅助磨电铸镍试验,研究在不同工艺参数下镍电铸层的表面形貌、组织结构、性能。研究表明:与传统电铸相比,阴极平动游离微珠辅助磨电铸技术不仅能显著提高电铸层表面质量,所得电铸层表面光亮平整,而且能改变铸层的组织结构,提高显微硬度和强度。4、阴极平动游离微珠辅助磨电铸技术的应用研究。(1)开展火箭推力室冷却通道进出口的电铸成形基础研究,研究表明,采用小尺寸游离微珠摩擦、低电流密度和大平动速度能得到质量较好的进出口电铸层。(2)采用游离微珠辅助磨电铸成功制造出内部有隔板的光阑样件,侧壁厚度均匀、表面光亮平整。