电化学加工
电化学加工
摘要：电化学进行加工的各种方法的研究。
电化学加工是通过化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料等的特种加工。
近几十年来，借助高新科学技术，在精密电铸、复合电解加工、电化学微细加工等发展较快。
目前电化学加工已成为一种不可缺少的微细加工方法，并在国民经济中发挥着重要作用。
关键词:电化学加工、微细加工、
一、电化学加工的发展历程
早在1834年法拉利发现了电化学作用原理，后又开发出如:电镀，电铸，点解加工等化学方法，并在工业上得到广泛的应用。
中国在20世纪50年代就开始应用电解加工方法对炮膛进行加工，现已广泛应用于航空发动机的叶片，筒形零件、花键孔、内齿轮、模具、阀片等异形零件的加工。
近年来出现的重复加工精度较高的一些电解液以及混气电解加工工艺,大大提高了电解加工的成型精度,简化了工具阴极的设计，促进了电解加工工艺的进一步发展。
利用电化学反应对金属材料进行加工的方法。
与机械加工相比，电化学加工不受材料硬度、韧性的限制，已广泛用于工业生产中。
常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。
电化学加工的基本原理是用两片金属作为电电极，通电并浸入电解溶液中，形成通路。
导线和溶液中均有电流通过。
但是金属导线和电解溶液是两类性质不同的导体，前者是靠自由电子在外电场大的作用下沿一定方向移动导电的：后者是靠溶液中正、负离子移动而导电的，是离子导体。
当上述两类导体形成通路时，在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，机电化学反应。
二、电化学加工的基本原理和特点
基本原理：电化学加工的基本原理是用两片金属作为电极，通电并浸入电解溶液中，形成通路。
导线和溶液中均有电流通过。
但是金属导线和电解溶液是两类性质不同的导体，前者是靠自由电子在外电场大的作用下沿一定方向移动导电的：后者是靠溶液中正、负离子移动而导电的，是离子导体。
当上述两类导体形成通路时，在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，机电化学反应。
特点：电化学加工的最大优点是可以用来加工复杂的三维曲面，而且不会留下来条纹痕迹。
采用不锈钢制造的阴极工具，可以把很多初步形成的零件加工到具有极高的外形尺寸要求。
电化学加工的特点是：
1、可对任何金属材料进行形状，尺寸和表面的加工。
加工高温合金，钛合金，淬硬钢，硬质合金等难加工金属材料时，有点更加突出。
2、加工无机械切削力和切削热的作用，因此加工后表面无冷硬层，残余应力。
3、无毛刺加工。
4、工具和工件不接触，工具无磨损。
5、加工可以在大面积上同时进行，也无需划分粗，精加工，具有较高的生产率。
6、电化学作用的产物（气体和废液）对环境有污染，对设备也有腐蚀。
三、电化学加工的工艺类型
电化学加工按其作用原理课分为三大类。
第一类是利用电化学阳极溶解来进行加工，主要有点解加工，电镀抛光等；
第二类是利用电化学阴极沉积，涂覆进行加工，主要有电镀，涂镀，电铸等；第三类是利用电化学加工与其他加工方法复合加工工艺，目前主要有电化学加工与机械加工相结合，如电解磨削，电化学阳极机械加工。
四、电化学加工设备
1958年美国阿诺卡特公司首先研制出世界第一台电解加工机床，用于叶片加工。
此后，日本和西方各国相继研究和生产了多种电解加工机床，使这一工艺得到日益广泛的应用。
中国电解加工工艺始于60年代初，首先用于航空工业中加工叶片，兵器工业加工大炮膛线，后来推广到其他民用工业，如汽车、拖拉机制造业加工锻模，汽轮机制造业加工整体叶轮，还用于花键、异形孔的加工。
工件和阴极分别接在直流电源的正负极。
电解液由液泵经管路高速通过工件和阴极之间狭小的间隙。
通电后工件发生电化学阳极溶解，当阳极均匀进给时，工件就可按照阴极的形状不断溶解，形成和阴极相反的型面和型腔。
由此可见，电解加工的工艺设备包括三部分：电解加工机床、直流电源、电解液系统。
对于电解加工机床的基本要求是进给速度均匀稳定、足够的刚性和必要的抗蚀性、排气措施。
对于直流电源的要求是：高的稳压精度和迅速、可靠的短路保护装置。
这是因为电解加工时电流很大，电极间隙小，为了保证加工精度和避免烧损短路，应该重视上述两项指标。
对于电解液系统则要求供液稳定，并具有处理电解产物的能力。
五、电化学加工技术
1. 微细电化学加工技术。
微细加工在许多工业领域中有着重要而广阔的应用前景，是当今最为活跃的研究领域之一。
微细加工技术源于半导体集成电路制造工艺，但发展至今其内涵已经大大拓宽，不局限于IC工艺中的硅片刻蚀技术，LIGA、LIGA—LIKE、微细电加工、微细束流加工及微细切削等多种加工技术已经成为微细加工技术中的重要组成部分。
南京航夸航天大学机电学院的朱荻，王明环，明平美，张朝阳开展了微细电化学加工技术的试验研究工作，内容包括微细电铸和微细电解加工．讨论了微细电化学加工的工艺特点和主要技术步骤．针对若干典型微结构，提出了相应的微细电化学加工方法和技术方案。
朱荻等研究人员从微细电铸和微细电解加工两个方面研究了微细电化学加工技术。
首先是微细电铸。
电铸是LIGA技术中一个重要的不可替代的组成部分．朱荻等几位专家采取与LIGA技术类似的过程，进行了微小零件制造的研究．主要工艺步骤包括采用不锈钢片作为基底材料，在其上均匀涂覆感光胶，然后进行曝光和蚀刻等步骤，在金属基底上形成带有特定图案的感光胶层．将带有图案胶层的金属模版放人电铸槽内进行电沉积，金属离子在模版上衬底材料裸露处沉积，直至将其填满；然后将金属沉积物和感光胶层分离，得到的金属结构就是所需的微细零件．采用该方法制备的微型铜齿轮．在微细电铸过程中，同时采用了高频脉冲电流和高速冲液的方法，使电沉积在电化学极化度较高的情况下进行，从而细化了晶粒，获得了致密的金属沉积层．另外，还试验了压力正负交变等措施，利用较强的压力扰动，及时排除阴极上的吸附气泡，消除了阴极吸附气泡造成的针孑L和麻点等问题．采取了低应力工作液，并对过程参数进行优化，控制了沉积应力，避免了变形．在微细电解加工方面。
在脉冲电解加工的基础上，采取工具往复运动方式，在加工周期中，先施加一个对刀电压，工具电极进给至工件阳极，进行零位对刀；然后工
具电极回退，使间隙至所需要的数值，施加相对较高的加工电压进行加工；加工后切断加工电压，工具电极回退到较大间隙，进行充分的电解液冲刷以排出加工产物．同时采用超短脉宽脉冲电流，以提高加工的定域性，利于微细加工．并将超短脉冲电流、低浓度电解液及加工间隙的实时检测和调整等技术结合，实现微米级精度的加工。
2、电化学去毛刺
电化学去毛刺是一种先进的去毛刺技术，是电化学加工技术中发展较快、应用较广的一项新工艺。
作为电化学加工一种特殊的应用形式，它对加工工件无机械作用力，容易实现自动化或半自动化，适合去除高硬度、高韧性金属零件的毛刺，可以在工件的特定部位进行限定加工。
对于手工难以处理、可达性差的复杂内腔部位，尤其是交叉孔相贯线的毛刺，利用电化学去毛刺有着明显的优势。
电化学去毛刺对加工棱边可取得较高的边缘均一性和良好的表面质量，具有去除毛刺效果好、安全可靠、高效等优点，一般情况和传统工艺相比，效率可提高10倍以上。
所以为了获得高质量的齿轮，应用电化学光整加工工艺对齿轮齿面进行光整加工去除毛刺的基础研究,对于提高我国机械制造业在国际上的竞争力,促进我国经济的发展,有着重要的意义。
零件与直流电源的正极相连,称为阳极,而由黄铜制作的管状工具与电源负极相连,称为阴极,其外表面涂绝缘层, 两极之间保持一定的间隙让循环的电解液从间隙中通过. 当阳极和阴极浸入溶液并通入直流电后,在直流电场作用下,随着阳极的溶解,在工件表面上形成一层电阻较大而电导率较小的粘性液膜,亦称钝化膜, 覆盖在工件表面的低凹处,使该处的工件表面不受或少受电化学溶解腐蚀,而锐边毛刺部位由于突出在工件表面,受电场、温度场及流场作用的影响,加速了离子的扩散与迁移过程,此处难以形成钝化膜,且突出的毛刺部位的电流密度很大,毛刺很快被溶解,迅速形成圆角, 调整加工时间可控制圆角 R 小于四分之一。
六、结束语
电化学加工概念已被成功地应用在微小零件的加工中，目前已经有基于电化学扫描探针显微镜进行的电解微细加工技术EFAB制作技术、刻蚀剂层技术（CELT）、超微细电极电化学加工技术等多种微细电化学技术的成功应用，它还
可以应用于微细零件的光整加工中，并已取得了非常好的工艺效果。
但微细电化学加工还有很多关键技术需要改进如工具结构、控制技术、电解液流动、杂散腐蚀等。
着相关技术的发展，相信微细电化学加工技术会越来越成熟，其在微细加工领域中也会发挥越来越重要的作用。
七、参考文献
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4. 李小海，王振龙，赵万生.微细电化学加工研究新进展［J］.电加工与模具，2004,(2).。
电解加工的化学反应原理
电解加工的化学反应原理
电解加工是指利用电解质溶解电解液中的工件，通过在电极上施加电压使电流流过工件，使工件的某部分金属溶解或氧化，从而达到加工和修复工件的目的的一种加工方法。
电解加工的化学反应原理主要有以下几个方面：
1. 电解液中的离子转移反应：电解液中的阳离子和阴离子在电解加工过程中会发生氧化还原反应，从而使工件表面的金属离子转移和沉积。
例如，金属工件表面的阳离子可以被还原成金属沉积在工件上，而工件表面的金属则可能被氧化成金属离子溶解到电解液中。
2. 电化学腐蚀反应：电解加工中，电解液中的金属离子与工件表面的金属发生反应，从而引起工件表面的腐蚀。
这种腐蚀现象在电解加工中被称为阳极溶解。
3. 水电解反应：电解加工中，电解液中的水分子也会发生电离和氧化还原反应。
在阳极处，水分子被氧化成氧气，而在阴极处，水分子则被还原成氢气。
4. 离子传输和扩散：电解加工过程中，离子在电解液中通过电场的驱动下发生扩散和迁移。
通过调控电流密度和电解液中离子的浓度，可以控制离子在工件表面的沉积速度和分布。
总体来说，电解加工的化学反应原理涉及了电解液中的离子传输、金属离子的溶解和沉积、水电解反应等多种反应过程。
通过合理控制这些反应过程，可以实现对工件表面的加工和修复。
精密加工第4章 电化学加工
3）电极极化
平衡电极电位是没有电流通过电极时的情况, 当有电流通过时,电极的平衡状态遭到破坏,使阳极 的电极电位向正移(代数值增大),阴极的电极电位 向负移(代数值减小),这种电极电位偏离了无电流 通过电极的电极电位情况称为电极极化. 极化后的电极电位与平衡电位的差值称为超电位 (过电位). i
1 2 电极极化曲线 -V 电位 +V i-电流密度;1-阴极;2-阳极
据电化学加工原理，可将电化学加工分为三类：
利用阳极溶解
电解：通过电化学反应从工件表面去除金属． 电解抛光：通过电化学反应从工件表面去除金属毛刺．
利用阴极上的沉积作用
电镀：在工件表面沉积金属：材料表面装饰保护．
电铸：在阴极上沉积实现附着加工． 电刷镀：
复合电镀：
复合加工
Fe+2 + 2e
Fe （沉积，还原反应）
随着金属表面负电荷的增多，溶液中Fe+2 返回金 属表面的速度逐渐增加。最后，这两种相反的过 程达到动态平衡。
对于化学性能比较活泼的金属（如铁），其表面 带负电，溶液带正电，形成一层极薄的“双电 层”，金属越活泼，这种倾向越大。
活泼金属的双电层
不活泼金属的双电层
电解磨削：
各种电化学方法的比较
工艺名称 电解加工 电解磨削 电铸加工 电镀与 电刷度
电化学 电化学 电化学 电化学 去除加工 去除加工 附着加工 附着加工 加工原理 机械磨削 阴极沉积 阴极沉积 作用 阳极溶解 剥取沉积 附着在表 电解作用 层 面
电化学方法与传统加工方法相比所具有的特点:
① 可对任何硬度、强度、韧性的金属材料进行加工，加工 难加工材料时，其优点更为突出。 ② 加工过程中不存在机械切削力和切削热作用，故加工后 表面无残余应力和冷硬层，也无毛刺 、棱边，表面质量 好。 ③ 大面积上可同时进行加工，也无需粗精分开，故一般具 有较高的生产率。 ④ 加工过程监测与自动控制、工具的准确设计、加工精度 的提高，以及电化学作用的产物（气体或废液）的处理 等都是亟待解决的问题。
电解加工原理
电解加工原理
电解加工是一种利用电化学原理进行加工的方法，其原理是通过在电解液中将阳极和阴极连接到直流电源上，使阳极上的金属工件溶解并在阴极上重新析出。
这种方法可以在微观上改变金属工件的形状和尺寸，实现高精度的加工。
在电解加工中，阳极上的金属工件被称为阳极工件，阴极上的材料通常是不溶于电解液的材料，如铜或铝。
当电流通过电解液流动时，金属阳极上的金属离子会从阳极脱离，并在阴极上重新析出，从而形成新的金属工件。
这种溶解和析出的过程被称为金属离子的电化和电解。
电解加工的原理是利用阳极工件上的金属溶解，使阳极工件上的材料脱离，同时阴极上的材料通过电化反应在阳极工件上析出。
这个过程实际上是一个放电过程，在阳极工件和阴极之间的电解液中，电解质通过电解反应形成的正负离子迁移，从而在阳极工件上形成孔洞并在阴极上重新填充材料。
电解加工的优点是可以实现高精度的加工，无论是形状复杂还是尺寸小的工件都可以通过该方法进行加工。
同时，电解加工还可以实现无接触加工，避免了传统机械加工中可能引起的磨损和变形。
此外，电解加工还可以加工高硬度的材料，如硬质合金等。
然而，电解加工也存在一些限制。
首先，电解加工只适用于导电的材料，对于非导电材料无法进行加工。
其次，电解加工过程中会产生大量的废液，对环境造成污染。
此外，电解加工还
需要较高的电流密度和电流稳定性，加工效率较低。
总之，电解加工通过利用电化学原理在电解液中对金属工件进行溶解和析出，实现高精度的加工。
尽管存在一些限制，但电解加工仍然在一些特殊领域中得到广泛应用。
现代模具制造技术--电化学加工
9
8 10 11 12 13 5
7
4-1
2)
(1) (2)
(3)
2 4-2 4-3
1
2
3
5
4
1—绝缘层；2—磨轮； 3—喷嘴；4—工件； 5—加工电源
4-2
4-3
3.
1.2 1 1)
3-61 (0.1 0.8 mm)
(
)
(
)
1
A V
2
－ ＋
3 4 5
1—直流电源；2—工具电极；3—工件阳极； 4—电解液泵；5—电解液
3-61
2)
(1) (2) 5 10
:
(3)
0.2 1.25 μm 1mm
Ra
(4)
0.15 0.30 mm
2.
1) 2
分
类
2
特
1
i
e
2＋ Cu H＋
e
i
2
－ OH
－ Cl
1—阳极；2—阴极
1-1
1.1
1.
1-1 2Cl ( )
OH
(CuCl2) Cu+2
(Cu) H+ CuCl2
(H2O)
Cu+2
Cu
Cu+2 (
1-1
)
2.
3-12
(
)
3-12
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 加工方法及原理 电解加工(阳极溶解) 电化学抛光(阳极溶解) 电镀(阴极沉积) 电铸(阴极沉积) 电极磨削(阳极溶解、机械磨削) 电解放电加工(阳极溶解、电火花蚀除) 应 用 用于形状尺寸加工 用于表面加工 用于表面加工 用于形状尺寸加工 用于形状尺寸加工 用于形状尺寸加工
电解加工的原理及应用范围
电解加工的原理及应用范围1. 电解加工的原理电解加工是一种利用电化学原理进行金属加工的方法。
它基于电解液中的离子导电性和金属表面的化学反应来实现加工过程。
电解加工利用电流通过工作电极和工件之间的电解液，通过电极的阳极氧化或阴极解除来去除金属材料。
该过程在金属零件表面形成微小的坑洞或凹陷，从而实现加工效果。
电解加工的原理基于两个关键因素：电解液和电流。
1.1 电解液电解液是电解加工过程中一个重要的组成部分。
它通常由溶剂和电解质组成。
溶剂是一种导电的液体，如水或有机溶剂。
电解质是在溶剂中溶解的化学物质，如盐或酸。
电解质通过提供离子来使电流在电解液中传导。
1.2 电流电流是电解加工的推动力。
通过施加电压，电解液中的离子会导致金属表面的氧化或还原反应。
阳极氧化是一种将阳极材料转化为氧化物的反应，而阴极解除是一种将阴极表面的氧化物还原为金属的反应。
2. 电解加工的应用范围电解加工具有广泛的应用范围，特别是在微细加工和特殊材料加工方面。
以下列举了电解加工的主要应用领域：2.1 微加工电解加工在微加工领域有着广泛的应用。
由于其高精度和低表面粗糙度的特点，电解加工被广泛用于制造微细结构和微型零件。
微细加工领域的应用包括：•微机械系统（MEMS）制造•显微加工•微切削加工•精密钻孔2.2 金属腐蚀电解加工可以用于金属腐蚀过程中的精确控制。
通过调整电解液的成分和电流密度，可以实现对金属表面的特定区域进行腐蚀。
金属腐蚀的应用包括：•金属模具制造•电路板制造•金属艺术品制作2.3 超合金加工电解加工在超合金加工中发挥着重要作用。
超合金通常是高强度和高温材料，难以通过传统的切削或加热加工方法进行加工。
电解加工提供了一种有效的方式来加工超合金，同时提供良好的表面质量。
超合金加工的应用领域包括：•航空航天工业•汽车制造业•能源领域2.4 生物医学应用电解加工在生物医学领域也有一定的应用。
它用于制作生物医学器械和植入物，如人工关节、心脏支架和人工骨骼。
特种加工工艺(02)
特种加工工艺（02）第三节电化学加工一、电化学加工概述电化学加工（E1ectrochemical Machining，简称ECM）分四类：⑴工件（作为阳极）溶解去除金属材料的电解加工——工件材料减少，包括电解加工和电解抛光；⑵工件（作为阴极）表层沉积金属的电镀、涂覆——工件材料增加，包括电镀、局部涂镀、电铸和复合电镀；⑶工件作为阳极溶解去除大量材料，具有磨、研等机械作用的阴极对阳极的进一步去除材料使阳极活化而形成的电化学机械复合工艺，有电解磨削、电解珩磨、电解研磨；⑷其他复合工艺，如电解电火花复合工艺、电解电火花机械复合工艺。
虽然有关的基本理论在19世纪末已经建立，但真正在工业上得到大规模应用还是20世纪30~50年代以后的事。
电化学加工过程的电化学反应如图7-9所示。
当两金属片接上电源并插入任何导电的溶液中（例如水中加入少许NaCl），即形成通路，导线和溶液中均有电流流过。
然而金属导线和溶液是两类性质不同的导体。
金属导电体是靠自由电子在外电场作用下按一定方向移动而导电的，是电子导体，或称第一类导体。
导电溶液是靠溶液中的正负离子移动而导电的，是离子导体，或称第二类导体。
例如，上述的NaCl溶液即为离子导体，溶液中含有正离子Na+和负离子C1-，还有少量的H+和(OH)-。
两类导体构成通路时，在金属片（电极）和溶液的界面上，必定有交换电子的电化学反应。
如果所接的是直流电源，则溶液中的离子将作定向移动，正离子移向阴极，在阴极上得到电子而进行还原反应。
负离子移向阳极，在阳极表面失掉电子而进行氧化反应（也可能是阳极金属原子失掉电子而成为正离子进入溶液）。
溶液中正、负离子的定向移动称为电荷迁移，在阳、阴电极表面发生得失电子的化学反应称之为电化学反应，利用这种电化学作用为基础对金属进行加工（包括电解和镀覆）的方法即电化学加工。
这里我们主要讲述电解加工。
（沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）机械工业出版社2005年9月图5-49）图7-9 电解加工中的电化学反应二、阳极溶解——电解加工1．电解加工原理及其特点图7-10为电解加工实施原理图。
一种发生电化学阳极溶解的加工方法
一种发生电化学阳极溶解的加工方法随着工业技术的不断发展，电化学加工作为一种高效、精密的加工方法逐渐受到人们的关注。
本文将介绍一种发生电化学阳极溶解的加工方法，探讨其原理及应用。
一、方法原理1. 电化学阳极溶解加工原理电化学阳极溶解是一种利用阳极溶解的原理进行加工的方法。
通过在工件和阳极之间加上一定的电压，使阳极上的材料溶解，从而实现对工件的加工。
其基本原理包括阳极溶解、电解液和电极反应等。
2. 工艺流程该方法的工艺流程主要包括工件准备、电解液调配、加工参数设置、设备调试和加工操作等环节。
其中，电解液的选择和工艺参数的设置对加工结果具有重要影响。
二、方法应用1. 材料加工电化学阳极溶解加工方法可广泛应用于金属、合金等材料的精密加工，包括微细结构的加工、细孔加工等。
其加工精度高、表面光洁度好，适用于要求高精度、高表面质量的零部件加工。
2. 模具制造在模具制造行业，电化学阳极溶解加工方法可用于制造复杂结构的模具，如芯棒、冷却水道等。
相较于传统的机械加工方法，电化学阳极溶解加工能够降低加工难度和成本，并能够实现对模具表面的特殊加工。
三、方法特点1. 高精度加工电化学阳极溶解加工方法具有高加工精度的特点，能够实现微米级的加工精度，适用于对加工精度要求较高的零部件加工。
2. 表面质量好该方法加工出的工件表面质量好，无需进行二次表面处理，能够满足一些特殊要求的工件加工需求。
3. 适用范围广电化学阳极溶解加工方法适用于不同种类的材料加工，包括金属、合金等材料，能够满足不同行业的加工需求。
四、方法优势1. 高效节能相较于传统的机械加工方法，电化学阳极溶解加工方法能够提高加工效率，节约能源消耗，降低加工成本。
2. 绿色环保该方法无需采用加工润滑剂、冷却液等化学药剂，减少对环境的污染，符合现代工业绿色环保的发展趋势。
3. 降低成本电化学阳极溶解加工方法能够降低模具制造和零部件加工的成本，提高产品的竞争力。
五、方法发展趋势1. 自动化程度提高随着自动化技术的不断发展，电化学阳极溶解加工设备将更加智能化、自动化，提高加工效率和稳定性。
电化学加工在模具制造工艺中应用
二、电解加工
二、电解加工
电解加工的成形原理如图4 －7所示，图中的细竖表通 过极与阳极间的电流，竖线 的疏密程度表示电流密度的 大小。在加工刚开始时，阴 极与阳极距离较近的地方通 过的电流密度较大，电解液 的流速也非常高，阳极溶解 也就快，见图4－7a。由于 工具相对工件不断进给，工 件表面就不断被电解，电解 产物不断被电解液冲走，直 至工件表面形成与阴极工作 面相似的形状为止如图4－ 7b。
三、电解磨削
电解磨削原理图
三、电解磨削
（二）电解磨削的特点
特点：（1）加工范围广，加工效率高 （2）可以提高加工精度及表面质量 （3）砂轮的磨损量小
不足： 刃口不易磨得非常锋利；防腐措施；增 加吸气、排气装置；需要直流电源、电 Βιβλιοθήκη 液过滤循环装置等。三、电解磨削
（三）电解磨削在模具加工中的应用 1、电解成型磨削
二、电解加工
电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解 ，将工件加工成形地。最早应用是电解抛光。图4－ 6为电解加工过程地示意图。加工时，工件接 直流电源（10～20V）的正极，工具接电源的负极。 工具向工件缓慢进给，使两极之间保持较小的间隙 （0.1～1mm），具有一定压力（0.5～2MPa）的氯化 钠电解液从间隙中流过，这时阳极工件的金属被逐 渐电解腐蚀，电解产物高速（5～50m/s）的电解液 带走。
二、电解加工之电解液
（2）NaNO3电解液 钝化型电解液，阳极极化曲线如图4－9。成形精度
对比情况如图 4－10。NaNO3电解液在浓度为30％以 下时，有较好的非线形性能，成形精度高，而且对机 床腐蚀性小，价格也不高。主要缺点是电流效率低， 生产率也低，另外加工时阴极有氨气析出，所以 NaNO3会被消耗。 （3）NaClO3电解液
电化学加工技术国内外研究现状及展望
电化学加工技术国内外研究现状及展望近年来，电化学加工技术受到越来越多的关注，它不仅可以实现耐磨性、耐腐蚀性和耐腐蚀性高的零件表面处理，还可以实现多种材料的精密加工。
由于电化学加工技术的独特优势，它的应用日渐广泛，在航空航天、国防、石油化工、汽车、船舶和机械等领域都有应用。
对电化学加工技术进行研究的研究机构和研究人员非常多。
全球范围内，美国、德国、日本、澳大利亚、韩国、新加坡、中国等国家均开展了电化学加工技术的研究，并取得了一些突破。
在美国，波士顿大学、麻省理工学院等知名学府均进行了电化学加工技术的研究。
波士顿大学的研究重点是电化学加工技术与电化学磨料的结合，用以改善放电加工的表面质量；麻省理工学院的研究重点是电解技术的应用，即用电解液的氧化过程来实现机械零件的精密加工和修复。
德国也是电化学加工技术研究的热点。
德国柏林联邦理工大学对电化学加工技术近期进行了系统研究，主要研究内容包括：用于航空、航天航站设备的非磨损表面处理工艺、膜层表面处理工艺以及电化学表面处理技术。
日本也是全球最大的电化学加工技术研究中心之一。
在过去的几年里，日本经济产业省开展了一系列的电化学加工技术研究项目，主要集中在航空航天、铸造机械、汽车和工业机械等领域。
除了上述几个国家外，澳大利亚、韩国、新加坡、中国等国家也开展了电化学加工技术的研究，并取得了一些突破。
中国也是推广和应用电化学加工技术的国家之一。
近年来，中国科学院、国家计委、中国科技部和省部级科研院所均在实施电化学加工技术的研究项目，主要集中在航空航天、汽车、船舶、冶金等行业。
总的来说，电化学加工技术的研究取得了长足的进步，但仍有待改进和完善，特别是在优化工艺、降低成本、提高效率、优化设备、探索新材料和新技术等方面还需努力深入研究。
未来，电化学加工技术将在更多领域中得到广泛应用，并可能实现更大的突破。
现代加工技术-04电化学加工
电解液中混入气体后，将会起到下述作用： 1）增加了电解液的电阻率，减少杂散腐蚀，使电解液向非线性 方面转化。 2）降低电解液的密度和粘度，增加流速，均匀流场。
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4．混气电解加工 混气电解液的主要缺点是，由于其电流密度的
图4-18中，设电解加工开始的起始间隙为 0
则此时的蚀除速度
vl0
UR
0
设阴极以恒定速度 v c 向工件进给，则加工间隙逐渐
减少，而蚀除速度相应增大。设工件足够厚，随着
时间的推移，总会有工件的蚀除速度 v c 与阴极的进
给速度 v l 相等。
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1.端面平衡间隙
b
UR
vc
随着工具阴极不断缓慢地向工件进给，工件则不断地按工 具端部的型面溶解，电解产物则不断被高速流动的电解液带走 ，最终工具电极的形状就“复制”在工件上。
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分05.mp47电解加工۞
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两种方法
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二、电化学加工特点
电化学加工的主要优点之一是它可以加工复 杂的三维曲面，而不像一般的金属切削那样 留下刀痕。采用不锈钢制造的阴极工具，可 以把许多初步成形的零件加工到具有极高的 外形尺寸。其特点是：
• 阳极金属去蚀量M与电荷量（Q=It)成正比 • 理论蚀除量：M=KQ= KIt
K---电化学当量 [g/(A·h]
电流效率η：实际蚀除量与理论蚀除量之比 实际蚀除量 M:
• M=ηKQ= ηKIt
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一、生产率及其影响因素