Ti-48Al-2Cr-2Nb脈沖電解加工參數優化及試驗研究

顧大維，劉 嘉，汪 浩，朱 荻

（南京航空航天大學機電學院，江蘇南京210016）

鈦鋁金屬間化合物具有密度低、強度比高、在高溫下的力學性能優異等優點，被認為是替代高溫合金的理想材料，已在航空發動機葉片等關鍵零部件中獲得了重要應用[1]。相較于鎳基高溫合金，其優勢在于以下方面：首先，鈦鋁金屬間化合物具有較高的彈性模量，能使結構件承擔更高振頻的振動；其次，鈦鋁金屬間化合物在高溫下具有良好的抗蠕變性能，能在高溫環境下長時間工作；最后，鈦鋁金屬間化合物具有很好的抗氫性，能提高結構件在高氫環境中工作的安全性[2]。

在各個牌號的鈦鋁金屬間化合物中，最具代表性的是TiAl 4822材料。GE公司選用該材料制造了GEnx航空發動機第6級和第7級低壓渦輪葉片，這是鈦鋁金屬間化合物首次成功應用于航空發動機中，被譽為航空發動機材料領域轟動性的進展[3]。然而，TiAl 4822材料的室溫塑性高，在其切削加工中刀具磨損嚴重且加工表面易出現微裂紋和崩邊，機械加工該材料極其困難。電解加工是基于陽極電化學溶解反應實現材料去除的特種加工技術，加工時不受工件材料硬度和塑性的限制，具有效率高、表面質量好、工具無損耗等優點，特別適合加工鈦鋁金屬間化合物。電解加工技術已逐步成為鈦鋁金屬間化合物零部件生產的一項重要加工技術。

針對鈦鋁金屬間化合物電解加工技術，國內外研究者開展了許多研究。Klocke等[5]研究對比了多種TiAl間金屬化合物與鈦合金的電化學加工特性，發現TiAl間金屬化合物電解加工的效率優于鈦合金。……