金属学报

作者：梁良, 姜治康, 谭欢恒, 陈健, 姜长城, 易根苗, 林新贵

单位：1 华南理工大学 机械与汽车工程学院 广州 510640；2 华南理工大学 国家金属材料近净成型工程技术研究中心 广州 510640；3 广东万事泰集团有限公司 云浮 527300；4 广州番禺职业技术学院 智能制造学院 广州 511483

关键词：钛合金,氧化,水下激光加工,阴极电保护,惰性电解液,电极极化,

基金：国家自然科学基金项目(51575193);广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金面上项目(2021A1515010879);云浮市2021年省科技创新战略专项资金项目(2021090201);广州市基础与应用基础研究项目(202201011848);广州番禺职业技术学院科技一般项目(2021KJ12)

针对Ti及钛合金在激光加工过程中极易发生表面氧化的问题，提出了一种基于惰性电解液的阴极电保护激光加工工艺。利用SEM和EDS表征了该工艺中不同工作电流和电解液下加工区域的微观形貌和O含量。结果表明，利用电流竞争和提高电解液惰性的2个思路，可以降低激光加工区域的O含量。在工作电流为600 mA、电解液是0.2 mol/L KNaC₄H₄O₆ (酒石酸钾钠)的40%EtOH溶液时，加工区域极少产生裂纹、气孔等缺陷，且含O量降至4.9%。利用电压表和参比电极测量了装置的工作回路伏安特性曲线和阴极极化曲线，以明确本工艺的电力要求和样品的极化状况。结果表明，工作电流在150~900 mA的区间里，工作回路伏安特性曲线和阴极极化曲线都呈明显的线性关系。分析2条曲线，佐证了电解液惰性与O含量的关系：提高电解液惰性可以减少加工区域H2O的供给，从而以减少反应物的方式阻止H2O氧化Ti的反应正向移动，降低O含量。

来源：2024年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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