一種電解拋光工藝的製作方法

2023-11-06 09:03:17 2

專利名稱：一種電解拋光工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於化工領域，涉及一種拋光工藝，具體涉及一種電解拋光工藝。
背景技術：
目前，國內使用的PA6新型高產能高品質連續終聚合釜因國內製造工藝的原因， 主要是從國外進口而來，進口設備佔據了絕大部分國內市場。為了保證生產出來的設備能 夠達到工藝的要求，經過多年的市場調查和製作工藝研發探索。我們發現由於此類設備屬 於壓力容器必須由有壓力容器製造資質的公司進行製造而壓力容器的標準及規範不能完 全滿足該設備的工藝條件要求。設備的一些特殊技術要求，國內市場上的製造技術很難滿 足與進口的設備相比主要存在以下幾個技術薄弱環節1、內表面光潔度RaO. 1的換熱管的 製作，2、內孔光潔度RaO. 1花板分布器的製作，3、無死角焊後平面度為Imm的管板的製作， 4、圓度為2mm的筒體製作，5、特殊結構的換熱器段的組裝，6、設備表面尤其是換熱管及分 布器等的複合拋光。為此，對以上所提設備根據化工工藝技術條件的特殊要求制定出了一套相應的成 熟的加工工藝方案。發明人對所有組裝部件及設備整體進行複合拋光，複合拋光是機械法 和電解法兩種研磨方式的組合。我們採用複合拋光的主要目的是因為它綜合了機械拋光和 電解拋光的優點。尤其是內孔表面和換熱管內表面的高精度不易掛流的表面光潔度的獲 得。發明人為了讓產品的質量得到進一步的提高，對現有的電解拋光機技術又作了進一步 的改進。

發明內容
本發明的目的在於提供一種操作簡單，科學合理的電解拋光工藝。本發明所述的電解拋光工藝，包括以下步驟(1)工件除油，(2)水洗，(3)浸酸，(4)電解拋光，(5)三道逆流清洗，(6)浸鹼，(7)水洗，(8)鈍化，(9)擦乾或烘乾，(10)包裝。其中，步驟3)所述酸為濃度1-2%硫酸溶液。其中，步驟6)所述鹼為濃度5%碳酸鈉溶液。其中，步驟4)所述的電解拋光即是將工件放置陽極，於電解液中通電，在適當操作參數下，使工件發生電解反應(亦稱反電鍍)，工件表面而因電場集中效應而產生溶解作 用，因而可達到工件表面平坦光澤化的加工技術。工件作為陽極接直流電源的正極。用鉛、不鏽鋼等耐電解液腐蝕的導電材料作為 陰極，接直流電源的負極。兩者相距一定距離浸入電解液(一般以硫酸、磷酸為基本成分) 中，在一定溫度、電壓和電流密度(一般低於1安/釐米2)下，通電一定時間(一般為幾十 秒到幾分)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐漸 變成平滑光亮的表面。其中，拋光液組成和操作條件濃磷酸(比重1.74) 510ml/L 887.4g/L濃硫酸(比重1. 84) 395ml/L 726. 8g/L添加劑50ml/L52. 5g/L水50ml/L50g/L溫度50_75°C 最佳 60_65°C陰極面積陽極面積2-3 1優選的，本發明所述的電解拋光工藝，包括以下步驟(1)工件除油先用脫脂劑或丙酮採用刷子或百潔布等檫洗除去工件表面局部重厚油汙。(2) 7jC洗再用高壓水槍罐以純水來漂洗(最好進行兩次)工件表面。對有重油汙的工件可 採用稍微升高純水的溫度等辦法來提高工件脫脂除油效果、縮短脫脂除油時間。(3)浸酸將工件浸泡在預先準備好的濃度為1 2 %硫酸水溶液酸洗池中，酸洗浸泡時間 應根據工件表面的實際情形，一般在30分鐘以上。環境溫度以10度到30度左右為宜。(一 般地，氯離子濃度小於25ppm)。(4)電解拋光將工件放置陽極，於電解液中通電，在適當操作參數下，使工件發生電解反應(亦 稱反電鍍)，工件表面而因電場集中效應而產生溶解作用，因而可達到工件表面平坦光澤化 的加工技術。工件作為陽極接直流電源的正極。用鉛、不鏽鋼等耐電解液腐蝕的導電材料作為 陰極，接直流電源的負極。兩者相距一定距離浸入電解液(一般以硫酸、磷酸為基本成分) 中，在一定溫度、電壓和電流密度(一般低於1安/釐米2)下，通電一定時間(一般為幾十 秒到幾分)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐漸變成平滑光亮的表面。其中，拋光液組成和操作條件濃磷酸(比重1. 74) 510ml/L 887. 4g/L濃硫酸(比重1. 84) 395ml/L 726. 8g/L添加劑50ml/L52. 5g/L水50ml/L50g/L溫度50_75°C 最佳 60_65°C陰極面積陽極面積2-3 1(5)三道逆流清洗
採用三道清洗槽對工件進行漂洗，從最後一道清洗槽補水，水流方向與工件運行 方向相反。補水方式有常流補水與間歇補水兩種(間歇補水是指每當工件進行清洗時補 水)(6)浸鹼將工件浸泡在預先準備好的濃度為5%碳酸鈉溶液中和池中，浸泡時間一般在10 分鐘左右即可。環境溫度在20度左右為宜。(一般地，對於不鏽鋼工件氯離子濃度小於 25ppm)ο(7)水洗用高壓水槍罐以純水來漂洗(最好進行兩次)工件表面。(8)鈍化預先準備好的濃度為10%的硝酸溶液的鈍化池中再將工件浸入中，浸泡時間一般 以5分鐘為宜。環境溫度在20度左右。(一般地，對於不鏽鋼工件氯離子濃度小於25ppm)。(9)水洗、擦乾或烘乾用高壓水槍罐以純水來漂洗(最好進行兩次)工件表面。再用壓縮空氣吹去工件 表面的水分，並用白色絨布檫幹表面的殘留水分。條件允許時可以採用熱氮氣或電加熱爐 烘乾工件表面水分以保證工件表面色澤均勻無水斑。(10)包裝由於電解拋光表面有殘留靜電長期容易吸附灰塵，故推薦採用密封包裝(真空包 裝尤佳)並配以乾燥劑以防工件表面反潮。由於工件表面光潔度較高，因此工件之間應用 防摩擦、撞機等材料隔開，如氣泡膜、海綿等。本發明對現有的電解拋光工藝作了進一步改進，不僅解決了現有技術中存在的問 題，還具有以下特點(1)電解拋光表面可達鏡面級光澤，一般表面粗糙度可達Ra = 0. 1 0. 5 μ m，最 高可達 Ra = 0. 05 μ m ；(2)不鏽鋼電解拋光表面將生成鈍化膜，可提高表面抗腐蝕性能；(3)拋光的表面不會產生變質層，無附加應力，並可去除或減小原有的應力層，不 產生剝離層；(4)對難於用機械拋光的硬質材料、軟質材料以及薄壁、形狀複雜、細小的零件和 製品都能加工；(5)拋光時間短，而且可以多件同時拋光，生產效率高；(6)電解拋光所能達到的表面粗糙度與原始表面粗糙度有關，在一定的表面精度 範圍內可提高兩級。
具體實施例方式通過以下具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限制。實施例1、板面粗糙度可達Ra = 0. 05 μ m左右的電解拋光。一般地，對於電解拋光一般所達精度在RaO. 1左右。根據電解拋光的特點，為了達 到Ra < 0. 1 μ m的表面光潔度，採用機械拋光與電解拋光相結合的方法可以達到其的步驟 舉例如下先採用常規方法獲得Ra = 0. 1 μ m左右的電解拋光板面；再用機械拋光或研磨獲得表面達Ra = 0. 03μπι，最後再用電解的方法並在規定的時間範圍內就可以獲得粗糙度 達Ra = 0. 05 μ m左右的電解拋光板面。實施例2、換熱管的複合拋光換熱管的複合拋光目前市場上能達到的(直徑< 60mm，長度大於1500mm)的換 熱管內表面機械拋光只能達到RaO. 6左右。由於拋光時目前市場上的拋光方法很難用力， 故管內中間處破管抽樣檢查幾乎很難合格。為此，本設備採用特殊工裝將採購的(軋制所 得的表面達RaO. 4左右)不鏽鋼冷軋精扎光亮管進行精拋達RaO. 2左右。然後電解拋光將 RaO. 3的換熱管利用電解再進行電解到RaO. 1左右。實施例3、花板孔複合拋光花板孔複合拋光由於孔的直徑僅為9mm而且數量非常多。因而，先用電解拋光將 精鉸過的花板孔RaO. 4的內表面電解到RaO. 1左右。第二步，將表面機加工痕跡比較嚴重 的孔採用定製的含石英的尼龍拋頭進行機械拋光修磨。第三步，將花板表面及外圓進行機 械拋光達RaO. 3左右。最後，再進行整體電解拋光。注第一步與第二步之間有時需要反覆 進行，直到內孔光潔度達到0. 1為止。實施例4、本發明所述的電解拋光工藝(1)工件除油，(2)水洗，(3)用濃度為1-2%硫酸溶液浸泡，(4)用常規電解拋光，(5)三道逆流清洗，(6)用5%碳酸鈉溶液浸泡，(7)水洗，(8)鈍化，(9)擦乾或烘乾，(10)包裝。其中，所述步驟4)的電解拋光，即是將工件工件作為陽極接直流電源的正極，用 鉛、不鏽鋼耐電解液腐蝕的導電材料作為陰極，接直流電源的負極，兩者相距一定距離浸入 電解液(以硫酸、磷酸為基本成分)中，在一定溫度、電壓和電流密度(一般低於1安/平 方釐米)下，通電一定時間(一般為幾十秒到幾分鐘)，工件表面上的微小凸起部分便首先 溶解，而逐漸變成平滑光亮的表面。
權利要求
一種電解拋光工藝，包括以下步驟(1)工件除油，(2)水洗，(3)浸酸，(4)電解拋光，(5)三道逆流清洗，(6)浸鹼，(7)水洗，(8)鈍化，(9)擦乾或烘乾，(10)包裝。
2.根據權利要求1所述的電解拋光工藝，其特徵在於，步驟3)所述酸為濃度1-2%硫 酸溶液。
3.根據權利要求1所述的電解拋光工藝，其特徵在於，步驟6)所述鹼為濃度5%碳酸 鈉溶液。
4.根據權利要求1所述的電解拋光工藝，其特徵在於，包括以下步驟(1)工件除油，(2)水洗，(3)用濃度為1-2%硫酸溶液浸泡，(4)用常規電解拋光，(5)三道逆流清洗，(6)用5%碳酸鈉溶液浸泡，(7)水洗，(8)鈍化，(9)擦乾或烘乾，(10)包裝。
5.根據權利要求1所述的電解拋光工藝，其特徵在於，拋光液組成和操作條件 濃磷酸510ml/L 887.4g/L濃硫酸395ml/L 726.8g/L添加劑50ml/L52. 5g/L水50ml/L50g/L溫度50-75 °C 60-65 °C陰極面積陽極面積 2-3:1。
6.根據權利要求1所述的電解拋光工藝，其特徵在於，所述步驟4)的電解拋光，即是將 工件工件作為陽極接直流電源的正極，用鉛、不鏽鋼耐電解液腐蝕的導電材料作為陰極，接 直流電源的負極，兩者相距一定距離浸入電解液(以硫酸、磷酸為基本成分)中，在一定溫 度、電壓和電流密度(一般低於1安/平方釐米)下，通電一定時間(一般為幾十秒到幾分 鍾)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐漸變成平滑光亮的表面。
7.根據權利要求1所述的電解拋光工藝，其特徵在於，包括以下步驟(1)工件除油先用脫脂劑或丙酮採用刷子或百潔布等檫洗除去工件表面局部重厚油汙。(2)水洗再用高壓水槍罐以純水來漂洗(最好進行兩次)工件表面。對有重油汙的工件可採用 稍微升高純水的溫度等辦法來提高工件脫脂除油效果、縮短脫脂除油時間(3)浸酸將工件浸泡在預先準備好的濃度為1 2%硫酸水溶液酸洗池中，酸洗浸泡時間應根 據工件表面的實際情形，一般在30分鐘以上。環境溫度以10度到30度左右為宜。(一般 地，氯離子濃度小於25ppm)。(4)電解拋光將工件放置陽極，於電解液中通電，在適當操作參數下，使工件發生電解反應(亦稱反 電鍍)，工件表面而因電場集中效應而產生溶解作用，因而可達到工件表面平坦光澤化的加 工技術。工件作為陽極接直流電源的正極。用鉛、不鏽鋼等耐電解液腐蝕的導電材料作為陰極， 接直流電源的負極。兩者相距一定距離浸入電解液(一般以硫酸、磷酸為基本成分)中，在 一定溫度、電壓和電流密度(一般低於1安/釐米2)下，通電一定時間(一般為幾十秒到 幾分)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐漸變成平滑光亮的表面。 其中，拋光液組成和操作條件 濃磷酸(比重 1. 74) 510ml/L 887. 4g/L 濃硫酸(比重 1. 84) 395ml/L 726. 8g/L 添加劑50ml/L52. 5g/L水50ml/L50g/L溫度50-75 °C最佳 60-65 °C陰極面積陽極面積 2-3 1(5)三道逆流清洗採用三道清洗槽對工件進行漂洗，從最後一道清洗槽補水，水流方向與工件運行方向 相反。補水方式有常流補水與間歇補水兩種(間歇補水是指每當工件進行清洗時補水)。(6)浸鹼將工件浸泡在預先準備好的濃度為5%碳酸鈉溶液中和池中，浸泡時間一般在10分鐘 左右即可。環境溫度在20度左右為宜。(一般地，對於不鏽鋼工件氯離子濃度小於25ppm)。(7)水洗用高壓水槍罐以純水來漂洗(最好進行兩次)工件表面。(8)鈍化預先準備好的濃度為10%的硝酸溶液的鈍化池中再將工件浸入中，浸泡時間一般以5 分鐘為宜。環境溫度在20度左右。(一般地，對於不鏽鋼工件氯離子濃度小於25ppm)。(9)水洗、擦乾或烘乾用高壓水槍罐以純水來漂洗(最好進行兩次)工件表面。再用壓縮空氣吹去工件表面 的水分，並用白色絨布檫幹表面的殘留水分。條件允許時可以採用熱氮氣或電加熱爐烘乾 工件表面水分以保證工件表面色澤均勻無水斑。(10)包裝由於電解拋光表面有殘留靜電長期容易吸附灰塵，故推薦採用密封包裝(真空包裝尤 佳)並配以乾燥劑以防工件表面反潮。由於工件表面光潔度較高，因此工件之間應用防摩 擦、撞機等材料隔開，如氣泡膜、海綿等
全文摘要
本發明涉及一種電解拋光工藝，本發明所述的電解拋光工藝，包括以下步驟工件除油，水洗，浸酸，電解拋光，三道逆流清洗，浸鹼，水洗，鈍化，擦乾或烘乾，包裝。
文檔編號C25F3/24GK101967674SQ20101053316
公開日2011年2月9日 申請日期2010年11月2日 優先權日2010年11月2日
發明者馮常龍, 董建忠 申請人:北京三聯虹普新合纖技術服務股份有限公司