CN105132999B - 用于42CrMo钢齿轮双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工的电解液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于42CrMo钢齿轮双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工的电解液，该电解液由下述重量百分比的组分组成：25%～30%的NaCl，10%～15%的NaNO3，4%～5%的NaClO3，2%～3%的Na2SO4，2%的甘油，1%的乙醇，2%的草酸，0.5%的苯甲酸，0.5%的柠檬酸，其余为水。本发明的电解液在使用过程中需要根据抛光电流大小每隔一段时间补充苯甲酸和柠檬酸，从而保持电解液的活性和均质，保证光整加工效果。本发明的电解液能够使42CrMo钢齿轮在进行双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工时各合金成分电化学行为较为接近，从而在光整加工后不会在齿轮齿面出现麻点、针孔等缺陷。
Description
技术领域
本发明属于光整加工技术领域，具体涉及一种用于42CrMo钢齿轮双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工的电解液。
背景技术
齿轮是一种能够互相啮合的、有齿的机械零件，它在机械传动以及整个机械领域中的应用极其广泛。齿轮齿面的粗糙度直接影响着齿轮的使用寿命和噪音。齿轮齿面的光整加工技术有很多种，目前以机械式加工为主，如剃齿、磨齿、珩齿、研齿等，这些方法加工成本较高，加工至镜面水平所需时间很长，而且还容易出现烧伤和裂纹等缺陷。
双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工技术是一种新型的光整加工技术，可以将粗糙表面直接加工至镜面水平，且加工过程不需要更换磨料，不产生磨削烧伤和裂纹，加工成本较低，加工效率较高，加工过程可控性较好，被加工零件的精度容易保证。将双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工技术应用于齿轮齿面的光整加工，可以在磨齿后将齿轮齿面直接加工至Ra＜0.1μm的镜面，数倍地提高齿轮疲劳寿命，降低啮合噪音5～8db。
中国专利文献CN104708132A公开了一种基于双峰脉冲电流电化学复合机械的分齿式齿轮齿面光整加工方法，该方法采用的电解液由下述重量百分比的组分组成：10%～20%的NaCl，15%～35%的NaNO3，5%～10%的NaClO3，1%～2%的Na2SO4，其余为水。
实践表明，对于低碳钢齿轮以及低合金钢齿轮而言，使用上述电解液即可达到理想的光整加工效果，而对于高碳钢齿轮以及如42CrMo钢齿轮等合金成分较多的钢齿轮，使用上述电解液则容易在齿轮齿面产生麻点、针孔等缺陷，从而破坏抛光效果，达不到理想的光整加工结果。这主要是由于各种合金的电极电位不同，在电化学过程中的行为也不一致，尤其是合金成分较多时更为明显。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于42CrMo钢齿轮双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工的电解液。
实现本发明上述目的的技术方案是：一种用于42CrMo钢齿轮双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工的电解液，它是由下述重量百分比的组分组成：25%～30%的NaCl，10%～15%的NaNO3，4%～5%的NaClO3，2%～3%的Na2SO4，2%的甘油，1%的乙醇，2%的草酸，0.5%的苯甲酸，0.5%的柠檬酸，其余为水。
上述电解液在使用过程中需要补充苯甲酸和柠檬酸，并使苯甲酸和柠檬酸的重量百分比仍然为0.5%。
补充苯甲酸和柠檬酸的时间视抛光电流大小而定，比如：在100A抛光电流使用条件下，需要每隔36小时补充苯甲酸和柠檬酸。
在200A抛光电流使用条件下，只需要每隔18小时补充苯甲酸和柠檬酸。
在300A抛光电流使用条件下，只需要每隔12小时补充苯甲酸和柠檬酸。
以此类推。
也即，间隔时间（以小时计）等于3600除以抛光电流（以安培计）。
本发明具有的积极效果：（1）本发明针对42CrMo钢齿轮的具体合金成分，通过大量试验研制出其专用电解液，采用该电解液进行双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工可使42CrMo钢齿轮各合金成分电化学行为较为接近，从而在光整加工后不会在齿轮齿面出现麻点、针孔等缺陷。（2）本发明的电解液在使用过程中会消耗掉苯甲酸以及柠檬酸，因此，需要每隔一段时间补充苯甲酸和柠檬酸，从而保持电解液的活性和均质，保证光整加工效果。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例的电解液组成如下：14kg的NaCl，6kg的NaNO3，2kg的NaClO3，1kg的Na2SO4，1kg的甘油，0.5kg的乙醇，1kg的草酸，0.25kg的苯甲酸，0.25kg的柠檬酸，24kg水。
（实施例2～实施例5）
各实施例的电解液与实施例1基本相同，不同之处见表1。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| NaCl | 14kg | 12kg | 15kg | 25kg | 30kg |
| NaNO3 | 6kg | 5kg | 7kg | 10kg | 15kg |
| NaClO3 | 2kg | 2kg | 2.5kg | 4kg | 5kg |
| Na2SO4 | 1kg | 1.5kg | 1kg | 2kg | 3kg |
| 甘油 | 1kg | 1kg | 1kg | 2kg | 2kg |
| 乙醇 | 0.5kg | 0.5kg | 0.5kg | 1kg | 1kg |
| 草酸 | 1kg | 1kg | 1kg | 2kg | 2kg |
| 苯甲酸 | 0.25kg | 0.25kg | 0.25kg | 0.5kg | 0.5kg |
| 柠檬酸 | 0.25kg | 0.25kg | 0.25kg | 0.5kg | 0.5kg |
| 水 | 24kg | 26.5kg | 21.5kg | 53kg | 41kg |
（对比例1～对比例3）
各对比例的电解液与实施例1基本相同，不同之处见表2。
表2
| 实施例1 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| NaCl | 14kg | 14kg | 10kg | 5kg |
| NaNO3 | 6kg | 6kg | 5kg | 15kg |
| NaClO3 | 2kg | 2kg | 5kg | 2.5kg |
| Na2SO4 | 1kg | 1kg | 1kg | 0.5kg |
| 甘油 | 1kg | - | - | - |
| 乙醇 | 0.5kg | - | - | - |
| 草酸 | 1kg | - | - | - |
| 苯甲酸 | 0.25kg | - | - | - |
| 柠檬酸 | 0.25kg | - | - | - |
| 水 | 24kg | 27kg | 29kg | 27kg |
（应用例）
分别将实施例1～3的电解液以及对比例1～3的电解液用于42CrMo钢齿轮的双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工中，其它加工条件均为常规工艺条件且均相同，加工结果见表3。
表3
| 电解液 | 光整加工结果 |
| 实施例1 | 齿轮齿面无麻点、针孔等缺陷 |
| 实施例2 | 齿轮齿面无麻点、针孔等缺陷 |
| 实施例3 | 齿轮齿面无麻点、针孔等缺陷 |
| 对比例1 | 齿轮齿面出现麻点、针孔等缺陷 |
| 对比例2 | 齿轮齿面出现麻点、针孔等缺陷 |
| 对比例3 | 齿轮齿面出现麻点、针孔等缺陷 |
Claims (3)
1.一种用于42CrMo钢齿轮双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工的电解液，其特征在于由下述重量百分比的组分组成：25%～30%的NaCl，10%～15%的NaNO3，4%～5%的NaClO3，2%～3%的Na2SO4，2%的甘油，1%的乙醇，2%的草酸，0.5%的苯甲酸，0.5%的柠檬酸，其余为水。
2.根据权利要求1所述的用于42CrMo钢齿轮双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工的电解液，其特征在于：所述电解液在使用过程中需要间隔一段时间补充苯甲酸和柠檬酸，并使苯甲酸和柠檬酸的重量百分比均为0.5%。
3.根据权利要求2所述的用于42CrMo钢齿轮双峰脉冲电流电化学复合机械光整加工的电解液，其特征在于：补充苯甲酸和柠檬酸的间隔时间T与抛光电流I有关且满足T*I=3600；其中T的数值单位为小时，I的数值单位为安培。
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