答辩博士：汪浩
指导教师：朱荻 教授/博导
论文题目：TiAl叶片进排气边切向进给脉动态电解加工技术研究
答辩委员会：
主席：汤文成 教授/博导 东南大学
委员：康 敏 教授/博导 南京农业大学
朱 荻 教授/博导 南京航空航天大学
云乃彰 教授/硕导 南京航空航天大学
曲宁松 教授/博导 南京航空航天大学
李亮 教授/博导 南京航空航天大学
丁文锋 教授/博导 南京航空航天大学
秘书：刘 嘉 副教授/硕导 南京航空航天大学
时间：2022年3月1日14:30
地点：南航明故宫校区A4号楼4218会议室
学位论文简介：
TiAl金属件化合物由于其高强度、耐高温以及质量轻等特点被应用于新一代航空发动机的叶片制造与生产当中。叶片的进气边和排气边起到分离与汇合气流的作用，其轮廓精度会对发动机性能产生重要影响，因此进排气边是TiAl叶片精度要求最高、最为重要的功能部位。然而由于TiAl合金硬度和强度高、室温塑性低，机械加工中切削温度高，易产生裂纹和崩边，使得TiAl叶片加工非常困难。电解加工作为一种基于阳极电化学溶解原理去除材料的非接触特种加工方法，具有加工效率高、工件表面质量好、工具无损耗、加工与材料机械性能无关等诸多优点，在国际上已成为TiAl合金叶片的主要加工方法之一。传统叶片双面电解加工方法较好的保证了叶盆、叶背型面精度，但进排气边区域却始终处于两个工具开口处，电场和流场变化剧烈，电解加工精度难以控制。因此，本文提出了一种TiAl叶片进排气边切向进给脉动态精密电解加工新方法，在传统叶片双面加工后通过工具电极沿着叶片进排气边端部中弧线切线方向进给对进排气边进行精确修型，旨在进一步提升TiAl叶片进排气边的加工精度。
论文主要完成的工作及取得的成果如下：
（1）开展了TiAl材料的极化特性研究，选取了合适的加工溶液，提出了套管式效率曲线测量方法，获得了更为准确的TiAl材料电解加工效率曲线。
（2）针对传统叶片电解加工中进排气边精度控制困难的难题，提出叶片进排气边切向进给电解加工方法，通过使用工具电极沿进排气边端部中弧线切线方向进给对进排气边进行精确修型，能获得更高的进排气边加工精度以及加工稳定性。
（3）针对进排气边侧壁点蚀成因进行了分析，并优化了加工参数，抑制了点蚀的大小。针对进排气边工具电极设计困难，提出了进排气边脉动态调参数反拷电解加工方法，并对加工参数进行了优化。
（4）设计并研制出进排气边切向进给脉动态电解加工机床装备及其若干关键部件，为叶片、叶盘的进排气边加工提供了基础。
（5）开展了TiAl静子叶片电解加工试验研究，成功制备出了两类TiAl静子叶片，验证了切向进给的可行性。
主要创新点如下：
（1）提出了一种进排气边切向进给电解加工方法，通过使用该方法进排气边处电场以及流场分布可以得到大幅改善从而提高进排气边的加工稳定性与加工精度。
（2）提出了一种套管式电流效率曲线测量方法，通过使用该方法可以有效减小测量过程中侧壁杂散电流以及边缘效应的影响，从而提高电解加工效率曲线的测量精度。
（3）提出了调参数反拷电解加工方法，通过调节制备阴极时的加工参数，使得制备阴极与加工工件两个过程的间隙分布更加一致，从而提高反拷电解加工精度。
（4）研制了排气边切向进给脉动态电解加工系统，并设计了无级调振幅装置，满足了试验需求。为后续航空发动机叶片叶盘的加工与制造提供了重要的支撑。
