综述专稿

• 增材制造中的超快激光加工技术研究进展

  李延峰;刘德飘;冯英豪;李沐霖;陶泽;刘鑫宇;陈广辉;张向宇;

  超快激光以其独特的精密加工能力，在增材制造技术中发挥着日益关键的作用，其应用涵盖了直接制造、复合工艺与后处理等多个环节。聚焦于超快激光在增材制造领域的技术体系，首先高度概括了超快激光直接增材制造、超快激光复合/协同增材制造以及增材制造构件的超快激光预/后处理三大主体技术类别；接着系统梳理了各技术分支的主要工艺原理与技术特征，并在此基础上重点阐述了该技术在调控构件微观组织、提升成形精度与改善综合性能等方面的研究现状；最后总结分析了超快激光增材制造技术的优势与面临的挑战，并对其未来发展前景进行了展望。

  2026年01期 No.393 1-17+101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2944K]
  

电火花加工

• 电火花加工H13钢表面的摩擦磨损性能研究

  白殊如;姚继开;唐伟东;康小明;

  实验研究了电火花加工表面粗糙度和重铸层厚度随放电参数的变化规律，并通过摩擦磨损试验研究了不同放电参数下的加工表面形貌对工件摩擦性能的影响。结果表明：相比于脉宽，放电电流对电火花加工表面粗糙度的影响更加明显，而放电电流和脉宽对重铸层厚度都有显著影响；随着放电电流从8 A增加到26 A，加工表面平均摩擦系数降低了64.23%，磨损量降低了58.33%；随着脉宽从25μs增加到100μs，加工表面平均摩擦系数增加了17.09%，磨损量增加了18.52%。

  2026年01期 No.393 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K]
  

• 基于特殊过程要求的高温钛合金电火花加工参数优化研究

  廖旺;赵建社;彭兴;周永春;邹吉亮;

  基于特殊过程确认要求，采用渗铜石墨作为电极材料，通过三因素五水平正交试验（L_(25)(5~3)），以重铸层厚度、材料去除率、表面不平度及外观目视为评价指标，研究工艺参数峰值电流I_P、脉冲宽度T_(on)、脉冲间隙T_(off)对加工综合性能的影响。采用极差分析和方差分析揭示各参数的独立与耦合作用机制。结果表明：脉冲间隙T_(off)是加工稳定性的主导因素（F=9.39 ,P<0.01）；脉冲宽度T_(on)表现出显著的非线性效应，最优值为24μs，以实现熔化与抛出效率的平衡；峰值电流I_P需与T_(on)、T_(off)协同优化，增大电流（>14 A）会引起蚀除产物在间隙中过度累积，导致频繁短路和拉弧。所提出的面向高效率与高表面质量不同目标的参数优化策略，为耐热高温钛合金精密电火花加工的工程应用提供理论依据和数据支撑。

  2026年01期 No.393 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K]
  

• 交叉预孔对闭式整体叶盘电火花加工影响

  王乾;卢军成;赵福春;赵万生;

  为提高闭式整体叶盘电火花加工效率，提出了一种通过加工交叉预孔来提高抬刀过程排屑效率的方法。通过三维流场仿真分析了交叉预孔数量、直径及角度对排屑效果的影响规律。针对闭式整体叶盘流道弯扭程度较大，工艺实验选用六轴联动电火花穿孔机，通过坐标转换在流道两侧分别加工斜孔使其交叉贯通的方法实现交叉预孔加工。仿真及工艺实验结果表明：交叉预孔的数量、孔径对闭式整体叶盘加工效率提升有显著作用，使整体加工效率提高了16%左右，交叉预孔的角度对效率影响不大。

  2026年01期 No.393 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K]
  

• 削边电极电火花加工深小盲孔电极损耗特性及孔深控制研究

  刘宇豪;贾建宇;李赞;王燕青;沈兴全;

  针对深小盲孔电火花加工过程中排屑困难、加工稳定性差及深度控制精度低等问题，开展了双侧削边电极电火花加工深小盲孔电极损耗特性及孔深控制研究。通过对不同深度盲孔加工后的电极轮廓曲线与深孔边界曲线进行分析，揭示了在深小盲孔加工过程中双侧削边电极的损耗规律与孔深变化规律，并进行了多次进给相同深度的深小盲孔加工实验。结果表明：双侧削边电极在深小盲孔加工中沿轴向呈线性磨损，深径比14、孔径360μm的深小盲孔深度变化在1%以内。

  2026年01期 No.393 35-41+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1769K]
  

电化学加工

• 光催化辅助电化学溶解增效加工高体积分数SiC_p/Al

  周靓;魏鸿飞;程龙;康小明;

  针对常规电化学加工SiC_p/Al材料加工效率低、表面质量差的问题，提出一种光催化辅助电化学钻孔（PAECD）方法，通过引入光催化反应以促进电化学溶解过程的电流密度分布均匀化，改善加工性能。极化曲线结果表明，光催化作用可显著抑制阳极溶解过程中的钝化现象。仿真结果显示，PAECD过程的界面电流密度差值与电化学溶解表面点高度显著降低。钻孔实验结果表明，与传统电化学钻孔相比，PAECD使材料去除率提高18.2%，孔壁粗糙度和锥度角分别降低14.6%与39.5%。这一“低界面电流密度、高去除效率”的现象揭示了光催化-电化学的协同溶解机制，通过氧化碳化硅颗粒减弱钝化效应，减小电流密度差异，从而促进更均匀的电化学溶解，实现增效加工。

  2026年01期 No.393 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1503K]
  

• Ti₂AlNb合金切入式电解铣削加工流场仿真与试验

  曹先博;李寒松;樊翔宇;卢俞廷;杨恺旎;

  针对Ti_2AlNb合金高硬度带来的机械加工难题，通过流场仿真分析设计了一种工具阴极进行切入式电解铣削加工，并分析了电解液压力和加工电压对最大进给速度及材料去除率的影响规律。结果表明：随着电解液压力从0.2 MPa提高至0.6 MPa，最大进给速度及材料去除率逐渐增大；随着加工电压从15 V提高至30 V，最大进给速度及材料去除率都呈现先增加后降低的趋势。当在电解液压力0.6 MPa、加工电压25 V时，最大进给速度及材料去除率达到试验参数范围内的峰值，分别为5.4 mm/min和175.6 mm~3/min。

  2026年01期 No.393 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1338K]
  

• 基于电位梯度分布的异形深孔电解加工阴极型面设计

  张静静;乔佳晨;武旸;唐霖;任梓涵;

  为缩短异形深孔电解加工阴极设计周期并提高成形精度，提出了一种基于电位梯度分布的阴极复杂型面设计方法，建立了电位梯度分布的阴极复杂型面数学模型，探索了等位面与阴极型面间的映射关系，完成了相应的阴极设计。采用此方法设计的阴极，在自主研制的大型卧式电解加工设备上实现了长度3.4 m、成形精度±0.03 mm、表面粗糙度Ra0.8μm的全金属螺杆钻具定子样件的稳定可靠加工。结果表明，采用电位梯度分布的异形深孔复杂阴极型面设计方法可有效缩短阴极研制周期，实现高效精密电解加工。

  2026年01期 No.393 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K]
  

• 射流电沉积镍铜枝晶型电极制备及性能研究

  魏佳良;张凡;李超凡;董斌;秦浩珲;

  通过优化电解液参数与动态调控射流电沉积过程，成功制备出表面针晶包裹的枝晶型电极，这种独特的电极形貌显著增大了活性比表面积并形成贯通微通道，有效促进气泡快速脱附。EDS/XRD分析证实电极表面富铜且形成高导电镍铜双金属相。电解水测试结果表明，针晶包裹的枝晶结构和合金协同效应使得镍铜枝晶型电极在碱性环境中同时展现出优异的析氢和析氧性能，显著优于传统电极材料。

  2026年01期 No.393 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K]
  

激光加工与增材制造

• 激光诱导空泡微冲压成形铜箔实验研究

  陈铁牛;陈海涛;丁首斌;曾文平;陈立林;

  利用激光诱导空泡产生的等离子体冲击波、空泡溃灭冲击波和微射流，将其引入微模具对铜箔进行微冲压成形；分别采用不同激光焦点位置、能量和脉冲次数对铜箔进行微冲压成形实验，对铜箔冲压后的凹坑深度、烧蚀情况进行了对比研究，并利用高速摄影仪对激光诱导空泡冲压成形机理进行了分析。结果表明，激光焦点位置、能量对冲压成形后的凹坑深度影响显著，同时选择合适的激光焦点位置和能量，能够实现连续多次无烧蚀冲压成形。微冲压成形过程中激光等离子体冲击波、空泡溃灭冲击波和微射流都将对冲压产生作用，当激光焦点距离工件较远时，激光等离子体冲击波、空泡溃灭冲击波和微射流三者对工件的冲压作用未发现显著区别；当激光焦点距离工件较近时，激光等离子体冲击波的冲压作用强于空泡溃灭冲击波和微射流。

  2026年01期 No.393 62-69+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1943K]
  

• TA15钛合金激光增材制造缺陷预制及相控阵超声检测

  何振丰;赵吉宾;赵宇辉;王志国;史小全;贺晨;

  采用激光增材制造技术，分别通过增大扫描间距及预埋陶瓷球预制了含有熔合不良缺陷及夹杂缺陷的TA15钛合金样件，采用相控阵超声检测技术分别从X（扫描方向）、Y（步进方向）、Z（沉积方向）三个方向对预制缺陷的超声检测特性进行了研究，并利用宏观金相分析对超声检测结果进行了验证。研究结果表明，预制的熔合不良缺陷为面状缺陷，仅能从X方向检测到，而预制的夹杂缺陷从三个方向皆能检测到，但是从Z方向检测时缺陷的超声反射波幅最大，缺陷更容易被检测到。这说明不同类型的增材缺陷具有不同的形状及分布特征，从不同方向进行超声检测时的缺陷评定结果可能会产生差异。

  2026年01期 No.393 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1791K]
  

• 海藻酸钠/氯化钙冷冻复合交联凝胶打印工艺研究

  李健;李秉岳;张海玉;杨忠达;郭艳玲;

  海藻酸钠是一种应用广泛的生物材料，因其稳定且易成形的特性在三维挤出打印中发挥重要作用。海藻酸钠常用的交联方式有化学交联和物理交联，目前关于海藻酸钠凝胶的研究集中于单一的交联方式。为活性细胞或机体组织支架的打印提供解决方案，采用氯化钙和冷冻复合交联的方式对海藻酸钠凝胶进行交联，通过实验测定出海藻酸钠/氯化钙冷冻复合交联凝胶的理想打印参数为：海藻酸钠质量分数3%、氯化钙交联反应质量分数3%、冷冻交联温度-20°C、打印速度10 mm/s、供液流量0.2 mL/min、喷嘴直径0.6 mm。根据最佳工艺参数打印样件，打印物X/Y轴方向最大膨胀为5%,Z轴方向最大累计误差为0.58 mm。

  2026年01期 No.393 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2532K]
  

超声与复合特种加工

• 振动方向对镍基高温合金超声辅助电火花线切割加工表面形貌的影响

  王岩;黄家诚;谢贵久;李文辉;董颖怀;

  为研究超声振动方向对电火花线切割镍基高温合金加工的影响，建立了超声电火花线切割的传热模型；基于该模型，仿真研究了超声电火花线切割镍基高温合金的去除过程，并通过加工实验进行了验证。结果表明：施加水平超声振动可减少表面损伤缺陷，所得切割表面粗糙度的最大降幅达到14.7%，但表面粗糙度在贮丝筒换向过程中仍会呈现周期性起伏；施加垂直超声振动后，表面粗糙度的降幅最大可达8.5%，能有效地提高材料切割表面的均匀性。

  2026年01期 No.393 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1954K]
  

• 铝基碳化硅雾化烧蚀-化学复合加工机理与工艺研究

  吴小川;刘志东;岳修雷;李昀泽;杨海林;

  为改善雾化烧蚀-化学复合加工铝基碳化硅复合材料的性能，研究了电参数如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔，及非电参数如氧气压力、工作液质量分数和主轴转速对材料去除率和相对电极损耗率的影响，通过工艺试验得到合适的参数，并采用体积分数30%的铝基碳化硅复合材料开展了对比加工研究。结果表明：复合加工实现了深径比为20的深窄槽加工，而普通烧蚀加工仅实现深径比为11的深窄槽加工，验证了雾化烧蚀-化学复合加工技术对铝基碳化硅复合材料的加工能力。

  2026年01期 No.393 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1664K]
  

• 镍铜合金电解质等离子体抛光性能分析

  杨帅波;李雪芝;左航;田宇星;

  为使镍铜合金部件满足高性能航空航天零件表面质量要求，开展了电解质等离子体抛光镍铜合金的工艺研究。通过正交试验法分析电源电压、抛光温度、加工时间和抛光液质量分数等对表面粗糙度、材料去除率的影响规律，并结合表面微观形貌、元素质量百分比、物相组成、耐腐蚀性及硬度，分析了抛光前后的工件性能。结果表明：在电压300 V、温度70℃、时间4 min、电解液质量分数3%、络合剂质量分数1%时，抛光工件的表面粗糙度从Ra400 nm降至Ra97 nm；在质量分数3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位正移，腐蚀电流密度降低，耐腐蚀性提高；Ni、Cu等元素的质量百分比提高，衍射强度增强，电解质等离子体抛光可有效降低镍铜合金的表面粗糙度并改善工件性能。

  2026年01期 No.393 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K]
  

信息动态

• 第四届特种加工青年学者论坛预告

  <正>由中国机械工程学会主办，中国机械工程学会特种加工分会、广东工业大学和广东省机械工程学会特种加工分会承办的第四届特种加工青年学者论坛拟定于2026年3月27日-29日在广东省广州市举办。本次论坛将围绕电火花加工、电化学加工、激光加工、增材制造、超声加工、微纳及复合特种加工等方向，开展理论研究、技术创新、工程应用等方面的交流和讨论。特种加工青年学者论坛由中国机械工程学会特种加工分会于2018年创办，旨在为学术界和工业界从事特种加工研究工作的青年学者搭建一个相互交流的平台。该论坛目前已举办三届，受到了全国特种加工领域广大青年科技工作者的积极响应和好评。

  2026年01期 No.393 102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1353K]
  

• 第五届超声加工技术研讨会征文通知

  <正>由中国机械工程学会主办，中国机械工程学会特种加工分会、长春工业大学、吉林省微纳与超精密制造重点实验室承办的第五届超声加工技术研讨会拟于2026年5月15日至17日在吉林省长春市召开。本届会议以“跨界协同·产业革新”为主题，将展示和交流近两年来我国超声加工领域的学术研究和技术创新成果。超声加工技术研讨会由中国机械工程学会特种加工分会于2016年创办，每两年一届，旨在为我国超声加工领域的科技工作者搭建一个专业领域的高水平学术交流平台。

  2026年01期 No.393 102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1353K]
  
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