【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学加工，具体涉及一种柔性导液阴极及其在电化学抛光一端封闭管中的应用。
技术介绍
1、近年来兴起的增材制造技术是一种适合于制造复杂构件的技术，具体是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，该技术采用材料逐渐累加的方法制造实体零件，相对于传统的材料去除－切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。但增材制造技术成形零件表面由于黏附粉末、阶梯和球化效应的存在，导致复杂部件表面粗糙度通常较高，进而导致零部件疲劳强度降低、配合部件磨损，复杂冷却通道冷却效率降低等不良效应。因此，需要对增材制造的部件进行光整加工，以降低表面粗糙度。
2、电化学抛光是一种基于电化学反应的材料加工技术，具有表面质量好、无加工应力、成本低、效率高的特点，在增材制造件光整领域有着十分广泛的应用。但由于对阴极结构与待加工构件形状的匹配度要求较高所限，对于一端封闭的复杂内流道的抛光，往往需要将构件封闭端切开再进行抛光，加工结束后还需重新把开口封闭，导致加工工序增加。因此，涉及高加工可达性阴极结构是抛光封闭管内流道的迫切需求。
技术实现思路
1、为了克服现有阴极结构抛光封闭管内流道的局限，本专利技术提出了一种柔性导液阴极及其在电化学抛光一端封闭管中的应用。利用细毛细金属管以及多股绝缘尼龙细丝扭制成可导液的阴极，毛细金属管一方面可以导电，另一方面可以导液，可将新鲜抛光液导入到封闭管内部，提高电化学抛光的可达性，实现对封闭管内流道的抛光。>
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
3、一种柔性导液阴极，由毛细金属管和非导电尼龙细丝组成，具体为：n根毛细金属管扭制为一股绳状结构作为电极主体；若干非导电尼龙细丝从侧面插入扭制过程中形成的缝隙中，紧密夹在其中，最终形成柔性导液阴极；
4、其中，n=2或3；
5、所述柔性导液阴极，具有导电、导液和可形变性质。
6、所述毛细金属管外径为2 mm~3 mm，内径为1 mm~2 mm，通过螺旋缠绕的方式扭制在一起；
7、所述毛细金属管不与电解液发生反应。
8、所述非导电尼龙细丝直径为0.1 mm~0.2 mm，非导电尼龙细丝在未弯曲位置的排列间距为10 mm~15 mm；
9、所述非导电尼龙细丝在弯曲位置的排列间隔为所处位置曲率半径的1/6~1/4。
10、一种柔性导液阴极在电化学抛光一端封闭管中的应用，包含以下步骤：
11、步骤1. 将柔性导液阴极与循环泵输出口连接，循环泵输入口置于管外抛光液中；
12、步骤2. 将柔性导液阴极伸入工件中；
13、步骤3. 柔性导液阴极接电源负极，工件接电源正极；
14、步骤4. 打开循环泵，接通电源，对工件内流道表面的电化学抛光；
15、步骤5. 工件内流道粗糙度达到加工要求，结束抛光；
16、其中，工件为一端封闭管，若所加工一端封闭管为直管，上述非导电尼龙细丝在毛细金属管上均匀分布；若所加工一端封闭管为弯曲管，则在弯曲部分设计上述非导电尼龙细丝相对紧密分布，防止毛细金属管与管壁接触。
17、所述柔性导液阴极电极主体的直径为工件内径的1/4~1/2；非导电尼龙细丝长度与工件内径一致，保证电极主体位于工件的中心，非导电尼龙细丝两端与管壁接触。
18、所述循环泵输送抛光液的流速为[(2~3)×a] ml/s，其中a为待抛光内流道面积，单位为cm2。
19、所述步骤4中，电化学抛光过程中，抛光液通过毛细金属管流到封闭端，再经毛细金属管与管壁之间的间隙流出封闭管。
20、所述工件抛光后，工件内流道粗糙度ra不超过1μm。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
22、1. 提高电化学抛光的可达性，实现对封闭管内流道的抛光。经实验验证，经本阴极结构电化学抛光的零件表面粗糙度ra不超过1μm。
23、2. 采用本专利技术提供的柔性导液阴极抛光一端封闭管时工艺流程简单。抛光过程中可直接通过电极中的毛细管将新鲜抛光液导入到封闭管内部，再经毛细金属管与管壁之间的间隙流出封闭管，达到对封闭管内部抛光的效果。
24、3.节约成本、 简化工艺，缩短生产周期。采用本专利技术提供的方法抛光过程中不需要将构件封闭端切开再进行抛光、抛光后再次封闭的工序，可直接通过柔性导液阴极将抛光液导入到一端封闭管内部进行抛光，简化了生产工艺，大大缩短了生产周期，同时节约生产成本。
25、4. 通用性强。本专利技术提供的柔性导液阴极可随着待抛光一端封闭管的形状变化，不影响抛光效果，能够用于增材制造的高温合金、不锈钢、钛合金、铝合金封闭管的电化学抛光。该项技术也可推广到其他相关领域，具有较高经济效益。
26、5. 非导电尼龙细丝两端超出毛细金属管的长度相等，以保证毛细金属管位于封闭管道的中心，并与管壁接触，确保待加工阳极封闭管内壁得到均匀的抛光效果。
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1.一种柔性导液阴极，其特征在于，由毛细金属管和非导电尼龙细丝组成，具体为：N根毛细金属管扭制为一股绳状结构作为电极主体；若干非导电尼龙细丝从侧面插入扭制过程中形成的缝隙中，紧密夹在其中，形成柔性导液阴极；其中，N=2或3；
2.根据权利要求1所述的一种柔性导液阴极，其特征在于，所述毛细金属管外径为2 mm~3 mm，内径为1 mm~2 mm，通过螺旋缠绕的方式扭制在一起；
3.根据权利要求1所述的一种柔性导液阴极，其特征在于，所述非导电尼龙细丝直径为0.1 mm~0.2 mm，非导电尼龙细丝在未弯曲位置的排列间距为10 mm~15 mm；
4.根据权利要求1所述的一种柔性导液阴极在电化学抛光一端封闭管中的应用，其特征在于，包含以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种柔性导液阴极在电化学抛光一端封闭管中的应用，其特征在于，所述柔性导液阴极的电极主体的直径为工件内径的1/4~1/2；阴极的非导电尼龙细丝长度与工件内径一致，使电极主体位于工件的中心，非导电尼龙细丝两端与管壁接触。
6.根据权利要求4所述的一种柔性导液阴极在电
7.根据权利要求4所述的一种柔性导液阴极在电化学抛光一端封闭管中的应用，其特征在于，所述步骤4中，电化学抛光过程中，抛光液通过毛细金属管流到封闭端，再经毛细金属管与管壁之间的间隙流出封闭管。
8.根据权利要求4所述的一种柔性导液阴极在电化学抛光一端封闭管中的应用，其特征在于，所述工件（5）抛光后，工件（5）内流道粗糙度Ra不超过1μm。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性导液阴极，其特征在于，由毛细金属管和非导电尼龙细丝组成，具体为：n根毛细金属管扭制为一股绳状结构作为电极主体；若干非导电尼龙细丝从侧面插入扭制过程中形成的缝隙中，紧密夹在其中，形成柔性导液阴极；其中，n=2或3；
2.根据权利要求1所述的一种柔性导液阴极，其特征在于，所述毛细金属管外径为2 mm~3 mm，内径为1 mm~2 mm，通过螺旋缠绕的方式扭制在一起；
3.根据权利要求1所述的一种柔性导液阴极，其特征在于，所述非导电尼龙细丝直径为0.1 mm~0.2 mm，非导电尼龙细丝在未弯曲位置的排列间距为10 mm~15 mm；
4.根据权利要求1所述的一种柔性导液阴极在电化学抛光一端封闭管中的应用，其特征在于，包含以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种柔性导液阴极在电化学抛光一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志超，李晗晔，王奇峰，刘志强，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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