劉雪松,段文強,王恪典,董霞,梅雪松

(1.西安交通大學(xué)陜西省智能機器人重點實驗室,710049,西安;2.西安交通大學(xué)機械制造與系統(tǒng)工程國家重點實驗室,710049,西安;3.西安交通大學(xué)機械工程學(xué)院,710049,西安)

航空技術(shù)以航空發(fā)動機為重要的一環(huán),是一個國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。為滿足先進(jìn)發(fā)動機高推重比、高燃燒效率等性能要求,發(fā)動機的熱端部件(如燃燒室、渦輪葉片等)都在極高的溫度下工作。目前,先進(jìn)的發(fā)動機的進(jìn)口溫度已經(jīng)達(dá)到了1 650 ℃以上[1],遠(yuǎn)高于最先進(jìn)的第五代單晶鎳基高溫合金的最高承受溫度1 300 ℃[2],故發(fā)動機的熱端部件上都廣泛采用氣膜冷卻技術(shù)[3]。氣膜冷卻孔的孔徑一般在0.20～1.25 mm之間,且深徑比大,單個葉片上就分布上百的氣膜孔,燃燒室甚至有高達(dá)數(shù)萬的氣膜孔[4]。激光打孔技術(shù)具有加工材料不受限制、可加工大深徑比斜孔、效率高和無工具損耗等優(yōu)點,故廣泛用于加工發(fā)動機氣膜冷卻孔[4-5]。

激光打孔是利用熱作用去除材料而形成孔型,加工完成的孔壁、孔口有殘留熔融物形成的重鑄層和毛刺。重鑄層中含有殘余應(yīng)力導(dǎo)致的微裂紋,特別是徑向的微裂紋在外加交變載荷作用下極易向基材擴展,引發(fā)零件斷裂失效[6-9]。所以,象航空渦輪葉片等工作環(huán)境惡劣且可靠性要求較高的零部件,不允許存在重鑄層。

目前,激光打孔重鑄層的去除主要有磨粒流研磨、化學(xué)腐蝕、優(yōu)化激光工藝參數(shù)和電解加工[10]。磨粒流研磨加工是基于阻力最小原理進(jìn)行的,對大孔的材料去除多,對小孔的材料去除少甚至不去除,但擴孔不均勻且存在無法去除加工“死角”區(qū)域的重鑄層,尤其是在孔的中部位置[9,11]。整體化學(xué)腐蝕法對工件基體也存在腐蝕作用[12],而定向化學(xué)腐蝕法通用性差,不同的金屬材料或組織結(jié)構(gòu)均需要不同的定向腐蝕液[11]。毫秒激光打孔參數(shù)優(yōu)化后可明顯降低重鑄層厚度,但仍存在較薄的重鑄層[13];飛秒二次加工可以完全去除重鑄層,但飛秒激光器費用昂貴、加工條件要求高、效率低[14]。電解加工可去除激光制孔孔壁重鑄層[7,15],目前使用高頻脈沖電源提高了電解加工的表面質(zhì)量和精度。

電解加工是利用金屬材料的電化學(xué)陽極溶解原理實現(xiàn)零件成型的加工方法,具有加工表面質(zhì)量高、無殘余應(yīng)力、不受金屬材料力學(xué)性能限制和工具電極無損耗等優(yōu)點[16-18]。本文針對鎳基高溫合金GH4169激光打孔形成的重鑄層進(jìn)行電解后處理,整合了激光加工高效率和電解加工高質(zhì)量的優(yōu)點。先采用毫秒激光快速加工出預(yù)制孔,然后將電極絲對中插入孔中,利用電解加工去除孔壁的重鑄層。但電解加工的效率一般較低,對于發(fā)動機熱端部件數(shù)量龐大的氣膜孔,提高電解加工的效率尤為重要。

本文搭建了激光-電解組合加工實驗裝置,并在實驗裝置上對激光加工的預(yù)制孔進(jìn)行電解去除重鑄層工藝研究,探究電解速率的影響因素,并確定合適的電解加工工藝參數(shù)。

1 電解去除重鑄層原理

電解去除重鑄層是利用電能、化學(xué)能進(jìn)行陽極溶解去除重鑄層的方法,工件與電源正極相連,構(gòu)成陽極,電極絲與電源負(fù)極相連,構(gòu)成陰極。兩極間保持一定的間隙,其間充滿流動的電解液,接通電源后,開始進(jìn)行電解反應(yīng)。工件陽極表面發(fā)生氧化反應(yīng),電極絲陰極表面發(fā)生還原反應(yīng)。

工件陽極的基本電化學(xué)反應(yīng)過程為

(1)

工具陰極的基本電化學(xué)反應(yīng)過程為

(2)

2 實驗方法與實驗裝置

2.1 實驗方法

實驗的基本思路是,先用激光在2 mm厚的GH4169鎳基高溫合金上加工出預(yù)制孔,保證同一工位,通過切換加工頭,將電解電極伸入預(yù)制孔內(nèi),電解加工去除孔壁的重鑄層,具體的加工過程如圖1所示。激光參數(shù)為優(yōu)化后的參數(shù)[12]:脈寬為0.2 ms,峰值功率為16 kW,重復(fù)頻率為70 Hz,打孔過程中沿激光頭噴出0.6 MPa的氮氣以加速熔融物的排除,減少毛刺和殘留在孔壁的重鑄層。電解加工時,先將激光加工頭移出加工區(qū),并將電解加工頭移至加工區(qū),將電極絲對中插入到預(yù)制孔至伸出約2 mm,檢測是否短路并設(shè)定脈沖電源參數(shù)。先打開電解液泵,待電解液均勻地從孔內(nèi)流過,并在出口處看見一條清晰穩(wěn)定的液束,打開脈沖電源開始電解,觀察實驗現(xiàn)象和電源參數(shù)變化情況,根據(jù)設(shè)定的電解時間將電源關(guān)閉。電解液是一定濃度的硝酸鈉溶液,管壓為0.4 MPa[7]。實驗中,考慮到實驗誤差,每個參數(shù)下加工3個孔,加工完成后將樣件進(jìn)行清洗、拋光和金相腐蝕,用掃描電子顯微鏡觀察微孔形貌,用光學(xué)顯微鏡觀察并測量孔徑,最終取相同參數(shù)下3個孔徑的平均值。

(a)流程(b)裝置 圖1 電解加工過程流程圖

2.2 實驗裝置

實驗采用的激光-電解組合加工裝置如圖2所示,裝置有激光加工模塊、電解加工模塊和機床本體,機床有X、Y、Z三軸,可實現(xiàn)三軸聯(lián)動。Z軸上裝有激光頭和電解頭,二者通過各自的連接臂安裝到機床上并可繞銷軸轉(zhuǎn)動到加工區(qū)域。XY運動平臺上裝有工作箱,激光加工和電解加工均在工作箱中進(jìn)行。工作箱由有機玻璃和樹脂材料拼裝而成,既實現(xiàn)了和機床的電氣絕緣,同時也便于觀察實驗過程。

圖2 激光-電解組合加工裝置

2.2.1 激光加工系統(tǒng) 激光由JK300D Nd:YAG毫秒脈沖激光器產(chǎn)生,通過光纖導(dǎo)引進(jìn)入激光器發(fā)射頭,并由一個光電式快門控制其通斷。激光器的參數(shù)調(diào)整、模式設(shè)定、狀態(tài)檢測都由計算機控制,激光器具有LED紅光以完成對刀、調(diào)焦、準(zhǔn)直等工作。

2.2.2 電解加工系統(tǒng) 電解加工系統(tǒng)如圖3所示,系統(tǒng)有供液泵、過濾器、壓力表、儲液槽以及管路等。電解液經(jīng)過一個粗過濾器由離心泵從儲液槽中抽出進(jìn)入管路,經(jīng)過濾器進(jìn)行二次過濾,溢流閥1、2和壓力表可對管路液壓進(jìn)行調(diào)節(jié)與顯示。工件安裝在工作箱中,高壓電解液從電解頭噴出并作用在工件上,工作箱上有排液口,加工后的電解液由排液口流出,經(jīng)回收過濾器去除電解產(chǎn)物后流回儲液槽。如圖2所示,電極絲尾部逐漸變粗便于夾持,其材料為金屬鎢,具有導(dǎo)電性能優(yōu)良、剛度高、耐腐蝕等優(yōu)點,鎢鋼電極絲對采用環(huán)電極外沖液的方法產(chǎn)生的擾動小,對于微小孔內(nèi)電解加工具有明顯優(yōu)勢。電源是一個脈沖直流電源,其電流、電壓穩(wěn)定性良好,頻率和脈沖寬度均可調(diào)節(jié),頻率范圍廣,且電源具有短路檢測功能,非常適合電解方面的科研應(yīng)用,其具體的參數(shù)如表1所示。

圖3 電解加工系統(tǒng)示意圖

參數(shù)數(shù)值輸出電流/A0～3輸出電壓/V0～200脈沖頻率/kHz1～50脈沖占空比/%0～100電流穩(wěn)定度/%1電壓穩(wěn)定度/%1

3 電解去除微孔重鑄層實驗

3.1 電解去除重鑄層速率的理論基礎(chǔ)

電流密度J是電解加工的關(guān)鍵參數(shù),直接影響加工效率、電解速率和加工表面質(zhì)量等。工件加工表面法線方向上的電解速率Vn與電流密度J的關(guān)系式為

Vn=ηωJ

(3)

式中:η為電流效率;ω為體積電化當(dāng)量。

電解加工中,電流效率η、體積電化當(dāng)量ω都與實際工藝條件密切相關(guān),通常把ηω的乘積作為一個工藝數(shù)據(jù)來考慮,稱為實際體積電化當(dāng)量。

電解去除激光預(yù)制孔孔壁重鑄層是電解擴孔的過程,先將電極絲沿孔軸心伸入預(yù)制孔中保持不動,隨著電解時間的延長,孔徑逐漸增大,電解時間為t時的電流密度Jt的計算公式為

Jt=It/2πrth

(4)

式中:It為電解t時的電流;h為孔的深度;rt為電解t時孔的半徑。

由式(3)、式(4)得t時的電解速率為

Vnt=ηωIt/2πrth

(5)

由式(5)易知,電解速率Vnt與ηω、電流It呈正相關(guān)。實際體積電化當(dāng)量ηω與實際電解工藝有關(guān),南京航空航天大學(xué)葛媛媛等[19]對GH4169電解加工的研究表明,在10%的NaNO3電解液中加工GH4169,其ηω與J曲線在ηω<13.8 A/cm2時上翹,即ηω更大,且不存在截斷電流密度的現(xiàn)象;但當(dāng)J>13.8 A/cm2時,ηω大致保持在1.48 mm2/(A·min)不變。

在電解過程中,一般保持電解電流或電解電壓恒定,隨著孔徑的增大,電解質(zhì)電阻逐漸增大。當(dāng)電壓恒定時,電流隨電解質(zhì)阻值的增大而減小,電流密度隨著電流的減小和加工表面積的增大迅速減小;當(dāng)電流恒定時,電壓隨電解質(zhì)阻值的增大而增大,電流密度隨著加工表面積的增大而減小。綜上可以發(fā)現(xiàn),電流恒定時,電流密度的減小趨勢小于電壓恒定情況,有利于維持電解速率,故本文采用電流恒定進(jìn)行電解加工。

3.2 電解電流對電解速率的影響

采用恒流電解方式時,應(yīng)選擇合適的電流。理論上,電解電流增大時,電流密度增加,電解速率增大。加工間隙內(nèi)的電解產(chǎn)物和熱量也增多,使間隙內(nèi)流阻增加,導(dǎo)致電解液流量下降,使排除電解產(chǎn)物和熱量的能力減小。當(dāng)二者嚴(yán)重失衡時,加工間隙將會出現(xiàn)蒸發(fā)、沸騰、空穴等異常現(xiàn)象,導(dǎo)致短路、結(jié)疤等嚴(yán)重故障,致使加工中斷。此外,隨著電流密度的增加,電極絲周圍電場強度增大,孔口周圍雜散腐蝕增強,電解后孔口不圓整。故電流以增大應(yīng)不破壞上述平衡為前題,對于給定的電解加工條件,需要選擇一個合適的電流值。取電解時間為20 s,電解液為30 g/L的NaNO3溶液,由于脈沖電源最大輸出電流為3 A,所以分別用0.5～3 A(間隔0.5 A)的電流進(jìn)行電解實驗。

實驗完成后,對實驗結(jié)果進(jìn)行處理:取電解單邊擴孔量與電解時間的比值為平均電解速率;不同電流電解時,孔徑的擴大量不同,取電解過程中孔徑中值(以0.5 A電流電解孔中值)為基準(zhǔn),求各電流電解孔中值與其比值,將平均電解速率乘以對應(yīng)的比值得到電解速率。最后得到不同電流下孔半徑、電解速率與電流的關(guān)系如圖4所示。

圖4 不同電流下孔半徑及電解速率

從圖4可以看出,電解相同時間后,隨著電解電流的增大,孔半徑和電解速率均增大。當(dāng)電流大于等于1 A時,計算得最小電流密度為20.19 A/cm2,大于13.8 A/cm2,即實際體積電化當(dāng)量ηω大致保持在1.48 mm2/(A·min)不變。圖4所示電解速率與電流近似成正比例關(guān)系,擬合得到的一次曲線符合式(5)。

電解加工GH4169時,材料的體積電化當(dāng)量ω為定值,材料中Ni、Fe、Cr、Mo、Al、Co等元素發(fā)生氧化反應(yīng),其中Ni、Fe、Cr會根據(jù)電流密度的大小發(fā)生多價位的氧化反應(yīng),當(dāng)電流密度大于13.8 A/cm2時,這3種元素均氧化為最高價位的陽離子,即電流效率η恒定。當(dāng)電解電流為0.5 A時,延長擬合的一次曲線可以發(fā)現(xiàn),此時的電解速率較大。這是因為電流密度小于13.8 A/cm2時,Ni、Fe、Cr元素均部分氧化為低價位的陽離子,此時的電流效率η較大,而且這3種元素發(fā)生高價位氧化的比例隨著電流密度的增大而增大,即電流效率隨電流密度的增大而減小。

圖5為對照孔和1 A電流電解孔的SEM圖和金相圖,從圖中可以看出,1 A電流電解后孔口圓整,重鑄層完全去除且孔壁光滑。恒流電解加工時,電流越大,電流密度越大,電解速率也越大。實際電解加工中,一般根據(jù)電流密度大于13.8 A/cm2和電解加工面積來確定電流,在保證加工表面質(zhì)量的條件下,為了取得較高的電解速率可增大電解電流,同時增加電解液流量以滿足電解加工產(chǎn)物和熱量的排除。

(a)對照孔SEM圖 (b)電解孔SEM圖

(c)對照孔入口金相圖 (d)電解孔入口金相圖

(e)對照孔側(cè)剖金相圖 (f)電解孔側(cè)剖金相圖圖5 對照孔與電解孔的孔形貌和金相圖

3.3 電解液濃度對電解速率的影響

采用恒流電解方式時,電源會根據(jù)電解液電阻來自動調(diào)節(jié)電壓,但過高的電壓會出現(xiàn)電解質(zhì)擊穿、電蝕等異常情況,不僅影響了電解效果,而且燒蝕電極,會使加工中斷,故電壓一般以小于60 V為宜。為了取得較高的電解速率,需要取較大的電流,根據(jù)電壓的上限,可得到電解液電導(dǎo)率的下限,可以確定NaNO3溶液的濃度,為此需要探究NaNO3溶液的濃度對電解速率的影響。

配置溫度為25 ℃、濃度為10～170 g/L變化(間隔10 g/L)的NaNO3溶液,采用DDS-11A型數(shù)顯實驗室電導(dǎo)率儀,測量各濃度溶液的電導(dǎo)率,得到25 ℃下NaNO3溶液的電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系曲線如圖6所示。NaNO3是強電解質(zhì),在水溶液中完全溶解,而溶液的電導(dǎo)率一般與溶液中某一電性的電荷濃度成正比。圖6所示的NaNO3溶液電導(dǎo)率與濃度近似成正比例關(guān)系,符合硝酸鈉溶液的電導(dǎo)特性。用上述NaNO3溶液進(jìn)行電解實驗,取電解電流為1 A,電解時間為20 s。實驗完成后,對實驗結(jié)果進(jìn)行處理,根據(jù)電解速率的計算方法求解各濃度的電解速率,最后得到孔半徑和電解速率與NaNO3溶液濃度的關(guān)系曲線如圖7所示。

圖6 25 ℃下不同濃度NaNO3溶液的電導(dǎo)率

圖7 NaNO3溶液不同濃度下孔半徑和電解速率

從圖7可以看出,在電解電流相同時,用不同濃度的NaNO3溶液電解相同時間后,孔半徑和電解速率均變化較小,孔半徑約為460 μm,電解速率約為6.5 μm/s。對電解速率進(jìn)行線性擬合發(fā)現(xiàn),NaNO3溶液濃度對電解速率的影響系數(shù)為0.000 6,可以忽略不計,故認(rèn)為濃度對電解速率無影響,即對電流效率無影響。電解加工GH4169時,材料中Ni、Fe、Cr會根據(jù)電流密度的大小發(fā)生多價位的氧化反應(yīng)。當(dāng)電流密度確定時,這3種元素生成不同陽離子的比例不變,即ηω保持不變,相同的電流保證了確定的電流密度。故采用NaNO3溶液進(jìn)行電解加工時,可根據(jù)電流和電壓確定電解液電導(dǎo)率,配置相應(yīng)濃度的NaNO3溶液,一般可取較大的NaNO3溶液濃度,考慮到NaNO3溶液的腐蝕性,濃度一般不宜太大。

3.4 脈沖電解對電解速率的影響

傳統(tǒng)的直流電解加工散蝕能力較強,集中蝕除能力較弱,影響了電解加工的精度,一般三維表面成型精度為0.2～0.5 mm,孔加工成形精度為0.025～0.05 mm[20]。高頻、窄脈沖電解加工可實現(xiàn)高精度(尺寸精度小于5 μm,表面粗糙度小于0.03 mm)、小間隙(10～50 μm)加工[21],加工質(zhì)量大幅度提高。電解加工時,在工件和溶液界面處施加的電極電位不同,工件加工表面所處的狀態(tài)也不同,NaNO3溶液是鈍性電解液,工件陽極的極化曲線如圖8所示[22-24],Ea、ia分別為電極電位、電流。鈍化區(qū)的金屬表面形成吸附氧層或氧化物層,即鈍化膜;而析氧區(qū)的工件和溶液界面處的OH-離子易被氧化、析氧,析出的O2易氧化金屬表面,使工件加工表面處的鈍化膜變厚。鈍化膜的導(dǎo)電性較差,進(jìn)而減小加工電流密度,降低了金屬的溶解速率。脈沖電解加工原理是以周期性的間歇供電代替連續(xù)直流供電,陽極在電解液中發(fā)生周期性的斷續(xù)溶解。它利用脈沖間隙的斷電間歇去極化,使工件散熱,加工間隙的電化學(xué)特性、流場、電場恢復(fù)到起始狀態(tài)。脈沖電流電解時,間隙內(nèi)產(chǎn)生與脈沖電流同步的氫氣壓力波,頻率和強度隨著脈沖頻率的提高而增強,從而加強了對電解液的攪拌作用,使得間隙內(nèi)的流場分布趨于均勻,并改善間隙內(nèi)散熱條件,從而使最小穩(wěn)定加工間隙大為減少[23]。故本文采用脈沖電流電解加工方式,在保證了加工質(zhì)量的前提下,可盡量增大電流和電解液濃度,以得到更高的電解速率。

圖8 鈍性電解液中陽極極化曲線

頻率和脈寬是影響脈沖電解加工的重要參數(shù),一般進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時,通過控制占空比來調(diào)節(jié)脈寬,故取頻率和占空比為研究參數(shù)。本文采取單因素實驗方法,分別探究脈沖電流的頻率和占空比對脈沖電解的影響規(guī)律。電解加工的其他參數(shù)有:電解液為30 g/L的NaNO3溶液,電解電流為1 A,電解時間為20 s。實驗完成后,對實驗結(jié)果進(jìn)行處理,根據(jù)電解速率的計算方法,求解各脈沖頻率的電解速率,最后得到脈沖電解加工的孔徑、電解速率與脈沖電流的關(guān)系曲線如圖9～圖11所示。

圖9 孔半徑與脈沖電流的關(guān)系

圖10 電解速率與脈沖電流的關(guān)系

(a)激光預(yù)制孔(b)1 kHz,40%

(c)2 kHz,50%(d)3 kHz,50%

(e)5 kHz,70%(f)10 kHz,70%圖11 不同脈沖頻率和不同占空比下的電解金相圖

從圖9可以看出,各脈沖頻率下,隨著脈沖占空比的增加,即電解實際作用時間的增加,孔徑也增大。從圖10可以看出,各頻率下的實際電解速率呈現(xiàn)差異,總體呈現(xiàn)低頻寬脈沖,高頻窄脈沖時電解速率的較高。頻率為1 kHz、占空比為40%～60%的電解速率最大;頻率在1～3 kHz范圍內(nèi),隨著頻率的增加,更大的占空比有利于電解速率的增加;頻率為5 kHz時,電解速率幾乎不隨占空比變化,且整體數(shù)值最小;頻率為10 kHz時,占空比為30%～40%的電解速率最大。

脈沖電流電解加工時,金屬加工表面重復(fù)經(jīng)歷鈍化區(qū)、析氧區(qū),這減緩了工件陽極的溶解速率。脈沖電解產(chǎn)生的氫氣壓力波對電解液起到了攪拌作用,另外斷電間隙時電解產(chǎn)物和熱量得到了排除,使加工間隙內(nèi)流場、電場分布趨于均勻,多種因素綜合影響脈沖電流電解速率。當(dāng)脈沖頻率為1 kHz、占空比為40%～60%時,氫氣壓力波和斷電間隙時電解液的均衡作用與金屬加工表面的鈍化作用達(dá)到了平衡,此時的電流效率最大;當(dāng)占空比繼續(xù)增大時,斷電間隙縮短,電解液中的產(chǎn)物和熱量不能及時排除,引起電流效率的下降。脈沖頻率在1～3 kHz范圍內(nèi)增大時,氫氣壓力波頻率和強度均增加,對間隙內(nèi)電解液的攪拌作用增大,可以滿足更大占空比脈沖電解加工產(chǎn)物和熱量的排除,但金屬加工表面的鈍化作用也增大,降低了電流效率。當(dāng)頻率為5 kHz時,脈沖電解加工的綜合作用對電流效率無明顯的增強作用。當(dāng)脈沖頻率增大至10 kHz時,斷電間隙時流場、電場需要較長時間恢復(fù)到穩(wěn)定,較小的占空比有利于電流效率的提高,此時30%～40%占空比的脈沖電流最佳。

從圖9a～9f可以看出,脈沖頻率在1～3 kHz范圍時,40%～50%占空比的脈沖電解孔的重鑄層已完全去除;當(dāng)脈沖頻率增大至5 kHz或10 kHz時,高占空比脈沖電解的電解速率無明顯增大,需要更長的電解時間才能完全去除重鑄層,兩種頻率下70%占空比脈沖電解孔的重鑄層才完全去除。

4 結(jié) 論

本文采用電解后處理的方法去除激光加工殘留在孔壁上的重鑄層。對電解速率進(jìn)行了理論分析并開展實驗,在2 mm的GH4169鎳基高溫合金上加工出了孔形圓整且重鑄層被完全去除的小孔。通過對電解加工工藝參數(shù)的研究得到了以下結(jié)論。

(1)電流密度是影響電解速率的重要參數(shù)。采用NaNO3溶液電解加工GH4169,電流密度大于13.8 A/cm2時,電流效率保持不變,電解速率與電解電流呈正比例關(guān)系?？紤]到實際加工時,電流密度過大容易導(dǎo)致加工區(qū)出現(xiàn)結(jié)疤、短路等嚴(yán)重故障。故根據(jù)電流密度大于13.8 A/cm2和電解加工面積來確定電流,根據(jù)電解液流量適當(dāng)增大電流取得較高的電解速率。

(2)恒流電解下采用NaNO3電解液時,濃度對電流效率無影響,即對電解速率無影響。為了避免電壓過高引起的電解質(zhì)擊穿、電蝕等異常情況,可根據(jù)電流和電壓確定電解液電導(dǎo)率,配置相應(yīng)濃度的NaNO3溶液,一般可取較大的NaNO3溶液濃度,但考慮到NaNO3溶液的腐蝕性,濃度也不宜太大。

(3)由于脈沖電解加工中的脈沖效應(yīng)使得加工表面質(zhì)量更高,為增大電流密度、提高電解速率提供了保證。脈沖電流電解加工時,工件陽極反復(fù)的鈍化作用,氫氣壓力波的攪拌作用和斷電間隙的流場、電場穩(wěn)定作用綜合影響電流效率,總體呈現(xiàn)低頻寬脈沖、高頻窄脈沖,有利于電流效率的提高,且脈沖頻率為1 kHz、占脈沖空比為40%～60%的電流效率最大。