Obrabotka Metallov 2011 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (50) 2011 4 ТЕХНОЛОГИЯ ное растворение большинства металлов и сплавов начинается при потенциале свыше 0 В. При потен- циале, превышающим значение 5 В, начинается процесс газообразования на аноде, что существен- но снижает эффективность лазерного воздействия на электрохимические процессы в зоне обработки. Плотность мощности лазерного излучения, ис- пользованного в исследованиях, выбрана таким об- разом, чтобы температура электролита в зоне обра- ботки, рассчитанная по рекомендациям работы [8], была меньше температуры кипения электролита. Диапазоны частот следования импульсов (от 2 до 5 кГц – для хлорида натрия, и от 5 до 15 кГц – для нитрата натрия) были установлены в резуль- тате предварительных исследований, выявивших, что именно данный диапазон частот производит наибольшее влияние на интенсификацию ЭХРО сплава ВК8. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ Результаты экспериментальных исследований ЭХРО ВК8 в 10 %-х растворах хлорида и нитрата на- трия без активации лазерным излучением получены в работе [1] и представлены на рис. 1. Рис. 1 . Поляризационные кривые, полученные при помощи потенциодинамического метода для твердого сплава ВК8 при ЭХРО в 10 %-м водном растворе: 1 – хлорида натрия; 2 – нитрата натрия На рис. 2 показаны результаты эксперименталь- ных исследований ВК8 в 10 %-м водном растворе хлорида натрия при лазерной интенсификации ЭХРО длиной волны 0,53 мкм при плотности мощности 1,05·10 6 Вт/м 2 при различных частотах следования импульсов. Анализ поляризационных кривых указыва- ет на тот факт, что наложение лазерного излуче- ния видимой части спектра в целом не изменяет общий характер анодного растворения материала, что подтверждается наличием на поляризацион- ных кривых участков пассивного растворения. Однако достигаемые значения плотности тока при наложении лазерного излучения в несколько раз выше, чем при ЭХРО без активации процесса. Это свидетельствует об увеличении скорости электро- химического растворения, а следовательно, и об увеличении производительности обработки. Наи- большего значения плотность тока достигает при частоте следования импульсов 2,5 кГц. Уменьше- ние и увеличение частоты приводит к снижению производительности обработки. Рис. 2. Поляризационные кривые, полученные при помощи потенциодинамического метода для твердого сплава ВК8 в 10 %-м водном растворе хлорида натрия при лазерной интенсификации ЭХРО длиной волны 0,53 мкм при плотности мощности 1,05·10 6 Вт/м 2 и частоте следования импульсов: 1 –2 кГц; 2 –2,5 кГц; 3 –5кГц Исследования морфологии поверхности после активации ЭХРО лазерным излучением показало, что имеет место четко выделенная зона наложения лазерного излучения, характеризующаяся бόльшим съемом материала (рис. 3, а ). Это подтверждает как факт влияния лазерного излучения на ЭХРО, так и локальность его действия на анодное растворение материала, что позволяет сделать предположение: при данном методе активации процесса обработки лазерный луч может выступать в качестве рабоче- го инструмента. Это открывает новые перспективы данной комбинированной обработки. Металлогра- фические исследования зоны обработки твердого сплава ВК8 после ЭХРО с лазерной активацией показали на отсутствие видимых окислых пле- нок в месте наложения лазерного излучения ви- димого спектра на обрабатываемую поверхность (рис. 3, б ).