CN101967674A - 一种电解抛光工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电解抛光工艺，本发明所述的电解抛光工艺，包括以下步骤：工件除油，水洗，浸酸，电解抛光，三道逆流清洗，浸碱，水洗，钝化，擦干或烘干，包装。

Description

一种电解抛光工艺

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种抛光工艺，具体涉及一种电解抛光工艺。

背景技术

目前，国内使用的PA6新型高产能高品质连续终聚合釜因国内制造工艺的原因，主要是从国外进口而来，进口设备占据了绝大部分国内市场。为了保证生产出来的设备能够达到工艺的要求，经过多年的市场调查和制作工艺研发探索。我们发现由于此类设备属于压力容器必须由有压力容器制造资质的公司进行制造而压力容器的标准及规范不能完全满足该设备的工艺条件要求。设备的一些特殊技术要求，国内市场上的制造技术很难满足与进口的设备相比主要存在以下几个技术薄弱环节：1、内表面光洁度Ra0.1的换热管的制作，2、内孔光洁度Ra0.1花板分布器的制作，3、无死角焊后平面度为1mm的管板的制作，4、圆度为2mm的筒体制作，5、特殊结构的换热器段的组装，6、设备表面尤其是换热管及分布器等的复合抛光。

为此，对以上所提设备根据化工工艺技术条件的特殊要求制定出了一套相应的成熟的加工工艺方案。发明人对所有组装部件及设备整体进行复合抛光，复合抛光是机械法和电解法两种研磨方式的组合。我们采用复合抛光的主要目的是因为它综合了机械抛光和电解抛光的优点。尤其是内孔表面和换热管内表面的高精度不易挂流的表面光洁度的获得。发明人为了让产品的质量得到进一步的提高，对现有的电解抛光机技术又作了进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单，科学合理的电解抛光工艺。

本发明所述的电解抛光工艺，包括以下步骤：

(1)工件除油，

(2)水洗，

(3)浸酸，

(4)电解抛光，

(5)三道逆流清洗，

(6)浸碱，

(7)水洗，

(8)钝化，

(9)擦干或烘干，

(10)包装。

其中，步骤3)所述酸为浓度1-2％硫酸溶液。

其中，步骤6)所述碱为浓度5％碳酸钠溶液。

其中，步骤4)所述的电解抛光：即是将工件放置阳极，于电解液中通电，在适当操作参数下，使工件发生电解反应(亦称反电镀)，工件表面而因电场集中效应而产生溶解作用，因而可达到工件表面平坦光泽化的加工技术。

工件作为阳极接直流电源的正极。用铅、不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极。两者相距一定距离浸入电解液(一般以硫酸、磷酸为基本成分)中，在一定温度、电压和电流密度(一般低于1安/厘米2)下，通电一定时间(一般为几十秒到几分)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面。

其中，抛光液组成和操作条件

浓磷酸(比重1.74)    510ml/L     887.4g/L

浓硫酸(比重1.84)    395ml/L     726.8g/L

添加剂              50ml/L      52.5g/L

水                  50ml/L      50g/L

温度                50-75℃     最佳60-65℃

阴极面积∶阳极面积  2-3∶1

优选的，本发明所述的电解抛光工艺，包括以下步骤：

(1)工件除油

先用脱脂剂或丙酮采用刷子或百洁布等檫洗除去工件表面局部重厚油污。

(2)水洗

再用高压水枪罐以纯水来漂洗(最好进行两次)工件表面。对有重油污的工件可采用稍微升高纯水的温度等办法来提高工件脱脂除油效果、缩短脱脂除油时间。

(3)浸酸

将工件浸泡在预先准备好的浓度为1～2％硫酸水溶液酸洗池中，酸洗浸泡时间应根据工件表面的实际情形，一般在30分钟以上。环境温度以10度到30度左右为宜。(一般地，氯离子浓度小于25ppm)。

(4)电解抛光

将工件放置阳极，于电解液中通电，在适当操作参数下，使工件发生电解反应(亦称反电镀)，工件表面而因电场集中效应而产生溶解作用，因而可达到工件表面平坦光泽化的加工技术。

工件作为阳极接直流电源的正极。用铅、不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极。两者相距一定距离浸入电解液(一般以硫酸、磷酸为基本成分)中，在一定温度、电压和电流密度(一般低于1安/厘米2)下，通电一定时间(一般为几十秒到几分)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面。

其中，抛光液组成和操作条件

浓磷酸(比重1.74)    510ml/L      887.4g/L

浓硫酸(比重1.84)    395ml/L      726.8g/L

添加剂              50ml/L       52.5g/L

水                  50ml/L       50g/L

温度                50-75℃      最佳60-65℃

阴极面积∶阳极面积  2-3∶1

(5)三道逆流清洗

采用三道清洗槽对工件进行漂洗，从最后一道清洗槽补水，水流方向与工件运行方向相反。补水方式有常流补水与间歇补水两种(间歇补水是指每当工件进行清洗时补水)。

(6)浸碱

将工件浸泡在预先准备好的浓度为5％碳酸钠溶液中和池中，浸泡时间一般在10分钟左右即可。环境温度在20度左右为宜。(一般地，对于不锈钢工件氯离子浓度小于25ppm)。

(7)水洗

用高压水枪罐以纯水来漂洗(最好进行两次)工件表面。

(8)钝化

预先准备好的浓度为10％的硝酸溶液的钝化池中再将工件浸入中，浸泡时间一般以5分钟为宜。环境温度在20度左右。(一般地，对于不锈钢工件氯离子浓度小于25ppm)。

(9)水洗、擦干或烘干

用高压水枪罐以纯水来漂洗(最好进行两次)工件表面。再用压缩空气吹去工件表面的水分，并用白色绒布檫干表面的残留水分。条件允许时可以采用热氮气或电加热炉烘干工件表面水分以保证工件表面色泽均匀无水斑。

(10)包装

由于电解抛光表面有残留静电长期容易吸附灰尘，故推荐采用密封包装(真空包装尤佳)并配以干燥剂以防工件表面反潮。由于工件表面光洁度较高，因此工件之间应用防摩擦、撞机等材料隔开，如气泡膜、海绵等。

本发明对现有的电解抛光工艺作了进一步改进，不仅解决了现有技术中存在的问题，还具有以下特点：

(1)电解抛光表面可达镜面级光泽，一般表面粗糙度可达Ra＝0.1～0.5μm，最高可达Ra＝0.05μm；

(2)不锈钢电解抛光表面将生成钝化膜，可提高表面抗腐蚀性能；

(3)抛光的表面不会产生变质层，无附加应力，并可去除或减小原有的应力层，不产生剥离层；

(4)对难于用机械抛光的硬质材料、软质材料以及薄壁、形状复杂、细小的零件和制品都能加工；

(5)抛光时间短，而且可以多件同时抛光，生产效率高；

(6)电解抛光所能达到的表面粗糙度与原始表面粗糙度有关，在一定的表面精度范围内可提高两级。

具体实施方式

通过以下具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限制。

实施例1、板面粗糙度可达Ra＝0.05μm左右的电解抛光。

一般地，对于电解抛光一般所达精度在Ra0.1左右。根据电解抛光的特点，为了达到Ra＜0.1μm的表面光洁度，采用机械抛光与电解抛光相结合的方法可以达到其的步骤举例如下：先采用常规方法获得Ra＝0.1μm左右的电解抛光板面；再用机械抛光或研磨获得表面达Ra＝0.03μm，最后再用电解的方法并在规定的时间范围内就可以获得粗糙度达Ra＝0.05μm左右的电解抛光板面。

实施例2、换热管的复合抛光

换热管的复合抛光：目前市场上能达到的(直径＜60mm，长度大于1500mm)的换热管内表面机械抛光只能达到Ra0.6左右。由于抛光时目前市场上的抛光方法很难用力，故管内中间处破管抽样检查几乎很难合格。为此，本设备采用特殊工装将采购的(轧制所得的表面达Ra0.4左右)不锈钢冷轧精扎光亮管进行精抛达Ra0.2左右。然后电解抛光将Ra0.3的换热管利用电解再进行电解到Ra0.1左右。

实施例3、花板孔复合抛光

花板孔复合抛光：由于孔的直径仅为9mm而且数量非常多。因而，先用电解抛光将精铰过的花板孔Ra0.4的内表面电解到Ra0.1左右。第二步，将表面机加工痕迹比较严重的孔采用定制的含石英的尼龙抛头进行机械抛光修磨。第三步，将花板表面及外圆进行机械抛光达Ra0.3左右。最后，再进行整体电解抛光。注：第一步与第二步之间有时需要反复进行，直到内孔光洁度达到0.1为止。

实施例4、本发明所述的电解抛光工艺

(1)工件除油，

(2)水洗，

(3)用浓度为1-2％硫酸溶液浸泡，

(4)用常规电解抛光，

(5)三道逆流清洗，

(6)用5％碳酸钠溶液浸泡，

(7)水洗，

(8)钝化，

(9)擦干或烘干，

(10)包装。

其中，所述步骤4)的电解抛光，即是将工件工件作为阳极接直流电源的正极，用铅、不锈钢耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极，两者相距一定距离浸入电解液(以硫酸、磷酸为基本成分)中，在一定温度、电压和电流密度(一般低于1安/平方厘米)下，通电一定时间(一般为几十秒到几分钟)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面。

Claims (7)

1.一种电解抛光工艺，包括以下步骤：

(1)工件除油，

(2)水洗，

(3)浸酸，

(4)电解抛光，

(5)三道逆流清洗，

(6)浸碱，

(7)水洗，

(8)钝化，

(9)擦干或烘干，

(10)包装。

2.根据权利要求1所述的电解抛光工艺，其特征在于，步骤3)所述酸为浓度1-2％硫酸溶液。

3.根据权利要求1所述的电解抛光工艺，其特征在于，步骤6)所述碱为浓度5％碳酸钠溶液。

4.根据权利要求1所述的电解抛光工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)工件除油，

(2)水洗，

(3)用浓度为1-2％硫酸溶液浸泡，

(4)用常规电解抛光，

(5)三道逆流清洗，

(6)用5％碳酸钠溶液浸泡，

(7)水洗，

(8)钝化，

(9)擦干或烘干，

(10)包装。

5.根据权利要求1所述的电解抛光工艺，其特征在于，抛光液组成和操作条件：

浓磷酸                510ml/L      887.4g/L

浓硫酸                395ml/L      726.8g/L

添加剂                50ml/L       52.5g/L

水                    50ml/L       50g/L

温度                  50-75℃      60-65℃

阴极面积∶阳极面积    2-3∶1。

6.根据权利要求1所述的电解抛光工艺，其特征在于，所述步骤4)的电解抛光，即是将工件工件作为阳极接直流电源的正极，用铅、不锈钢耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极，两者相距一定距离浸入电解液(以硫酸、磷酸为基本成分)中，在一定温度、电压和电流密度(一般低于1安/平方厘米)下，通电一定时间(一般为几十秒到几分钟)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面。

7.根据权利要求1所述的电解抛光工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)工件除油

先用脱脂剂或丙酮采用刷子或百洁布等檫洗除去工件表面局部重厚油污。

(2)水洗

再用高压水枪罐以纯水来漂洗(最好进行两次)工件表面。对有重油污的工件可采用稍微升高纯水的温度等办法来提高工件脱脂除油效果、缩短脱脂除油时间。

(3)浸酸

将工件浸泡在预先准备好的浓度为1～2％硫酸水溶液酸洗池中，酸洗浸泡时间应根据工件表面的实际情形，一般在30分钟以上。环境温度以10度到30度左右为宜。(一般地，氯离子浓度小于25ppm)。

(4)电解抛光

将工件放置阳极，于电解液中通电，在适当操作参数下，使工件发生电解反应(亦称反电镀)，工件表面而因电场集中效应而产生溶解作用，因而可达到工件表面平坦光泽化的加工技术。

工件作为阳极接直流电源的正极。用铅、不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极。两者相距一定距离浸入电解液(一般以硫酸、磷酸为基本成分)中，在一定温度、电压和电流密度(一般低于1安/厘米2)下，通电一定时间(一般为几十秒到几分)，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面。

其中，抛光液组成和操作条件

浓磷酸(比重1.74)    510ml/L    887.4g/L

浓硫酸(比重1.84)    395ml/L    726.8g/L

添加剂                50ml/L        52.5g/L

水                    50ml/L        50g/L

温度                  50-75℃       最佳60-65℃

阴极面积∶阳极面积    2-3∶1

(5)三道逆流清洗

采用三道清洗槽对工件进行漂洗，从最后一道清洗槽补水，水流方向与工件运行方向相反。补水方式有常流补水与间歇补水两种(间歇补水是指每当工件进行清洗时补水)。

(6)浸碱

将工件浸泡在预先准备好的浓度为5％碳酸钠溶液中和池中，浸泡时间一般在10分钟左右即可。环境温度在20度左右为宜。(一般地，对于不锈钢工件氯离子浓度小于25ppm)。

(7)水洗

用高压水枪罐以纯水来漂洗(最好进行两次)工件表面。

(8)钝化

预先准备好的浓度为10％的硝酸溶液的钝化池中再将工件浸入中，浸泡时间一般以5分钟为宜。环境温度在20度左右。(一般地，对于不锈钢工件氯离子浓度小于25ppm)。

(9)水洗、擦干或烘干

用高压水枪罐以纯水来漂洗(最好进行两次)工件表面。再用压缩空气吹去工件表面的水分，并用白色绒布檫干表面的残留水分。条件允许时可以采用热氮气或电加热炉烘干工件表面水分以保证工件表面色泽均匀无水斑。

(10)包装

由于电解抛光表面有残留静电长期容易吸附灰尘，故推荐采用密封包装(真空包装尤佳)并配以干燥剂以防工件表面反潮。由于工件表面光洁度较高，因此工件之间应用防摩擦、撞机等材料隔开，如气泡膜、海绵等。