Статья: Моделирование электрического поля при электрохимическом формообразовании полости тонкостенной детали (2024)

Читать онлайн

Цель – моделирование электрического поля в межэлектродном зазоре в условиях электрохимического формообразования полости тонкостенной детали ракетно-космической техники. В исследованиях использовалось моделирование процесса электрохимического формообразования полости при постоянном напряжении в стационарном режиме в среде COMSOL Multiphysics. Моделирование проводилось для схемы электрохимического формообразования с подвижным катодом с вертикальной и горизонтальной подачей к обрабатываемой поверхности заготовки с поддержанием постоянного межэлектродного зазора. Условия моделирования были приняты следующие: материал трубки катода – нержавеющая сталь 12Х18Н10Т; материал тонкостенной детали – алюминиевый сплав АМг6; электролит – раствор NaNO3. При моделировании электрического поля в межэлектродном зазоре учитывался процесс теплообмена. В ходе моделирования электрического поля при электрохимическом формообразовании полости тонкостенной детали был получен макрос, который позволяет адаптировать моделирование процесса под разные входные условия процесса. В результате моделирования были получены следующие картины распределения: плотности тока в катоде, потенциалов, электрического поля в межэлектродном зазоре и прилегающей к нему области, температуры процесса электрохимического формообразования. Согласно результатам моделирования, установлено, что линии электрического поля направлены к катоду от периферии заготовки. Это означает, что в заданной области происходит анодное растворение материала, что характеризует закон распределения потенциалов в электрохимической ячейке. Согласно полученной при моделировании картине распределения температуры установлено, что ее повышение в зоне обработки незначительное. Показано, что увеличение температуры электролита приводит к пропорциональному увеличению температуры стенки. Таким образом, проведенное исследование дает теоретическое представление изучаемого процесса.

Ключевые фразы: электрохимическое формообразование, моделирование, постоянное напряжение, электрическое поле, катод, тонкостенная деталь
Автор (ы): Швалева Наталья Александровна (SHvaleva N. A.), Фадеев Александр Александрович (Fadeev A. A.), Шестаков Иван Яковлевич (SHestakov I. Y.)
Журнал: IPOLYTECH JOURNAL

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Машиностроение
УДК
621.9.047. Химическая и электрохимическая обработка
Префикс DOI
10.21285/1814-3520-2024-1-64-71
Для цитирования:
ШВАЛЕВА Н. А., ФАДЕЕВ А. А., ШЕСТАКОВ И. Я. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ФОРМООБРАЗОВАНИИ ПОЛОСТИ ТОНКОСТЕННОЙ ДЕТАЛИ // IPOLYTECH JOURNAL. 2024. ТОМ 28, № 1
Текстовый фрагмент статьи