放電通道振蕩特性分析及其蝕除機理的研究.pdf

1、電火花加工的物理過程是非常短暫而復雜的，從大量試驗資料來看，每次電火花腐蝕的微觀過程是電場力、磁力、熱力、流體動力、電化學和膠體化學等綜合作用的過程。隨著電火花加工工藝研究的深入，電火花加工機理研究的相對滯后在一定程度上制約了其加工技術(shù)的進一步發(fā)展。這除了因為放電過程本身的復雜性、隨機性以外，還由于對放電通道中帶電粒子的運動特性、電磁特性以及振蕩特性認識不夠。 本文從放電通道擴張的流體力學運動方程出發(fā)，建立了放電通道擴張的動力學

2、模型，并結(jié)合放電通道電離、電導和輻射等物理現(xiàn)象給出了模型的求解方法，得到了電介質(zhì)為液氮條件下的放電通道中電子密度和壓力與放電時間的關(guān)系曲線。 在進一步的分析中利用放電通道位形半徑經(jīng)驗公式，獲得了電介質(zhì)為煤油條件下的放電通道中電子密度與放電時間的關(guān)系曲線。在此基礎(chǔ)上對放電通道的等離子體振蕩特性進行了分析：放電初期隨著放電時間的增加，等離子體通道振蕩頻率急劇下降，通道位形平衡時，通道振蕩頻率也幾乎保持平穩(wěn)；等離子體通道振蕩頻率隨著放

3、電電壓或放電電流的增大，即放電能量的增加而升高；隨著放電間隙的增大而降低。 發(fā)現(xiàn)了等離子體振蕩頻譜包含了金屬晶格振動的本征頻率。由此提出了受激原子晶格共振的觀點：認為在放電電流上升階段，因放電通道中等離子體振蕩頻率可覆蓋金屬晶格振動頻率，這種等離子體會使電極材料表面原子晶格產(chǎn)生共振或接近共振，加劇放電的熱作用，使電極表面材料比較容易被拋出；而在放電電流趨于平穩(wěn)后，等離子體振蕩頻率小于晶格振動頻率的情況下，電極材料表面晶格不具備共