CN105568357A - 一种连续电化学抛光镍钛丝 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种续电化学抛光镍钛丝，以直径8～12mm镍钛棒为原料，经拉拔成型为直径0.1～1.5mm的丝材坯，丝材坯再依次经过酸洗，连续电解抛光和水洗，连续电解抛光是将丝材坯以1～20m/min的线速度连续穿过电解池，丝材坯作为阳极，电解电压为20～100V，周期性通电：通电2s、断电2s，电流密度为0.2～1.5A/cm2，抛光温度为-10～40℃；电解池内电解液按体积百分比包括H2S04：15～20%；氨磺酸：15～20%；甲醇35～40%，剩余为甲酰胺。

Description

一种连续电化学抛光镍钛丝
技术领域
本发明属于镍钛丝生产制备领域，具体涉及一种连续电化学电解抛光的镍钛丝生产方法。
背景技术
镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达1*10的7次方，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。
镍钛合金丝材在医学、军事、科研等重要领域有特殊应用，市场上，连续镍钛长丝也是供不应求的状态，镍钛长丝由于其材质的特殊性，其生产工序都有严格的要求，否则会影响最终镍钛长丝的性质。公开号CN1927419A公开了一种医用导丝，属于镍碳合金，在制备过程中经过记忆处理使导丝坯具有特殊的记忆特性，并经过电解抛光，抛光的具体过程为：将导丝坯件两端作为卡头，将其浸入电解液中作为阳极，金刚石定位块和石磨轮作为阴极；在脉冲电源的作用下对其进行表面电解抛光1至5分钟。该技术方案中所用的丝材为短线丝材，采用静态浸入电解液的方式进行电解，该抛光方式至适用于短丝的抛光，而无法适应连续长丝的电解抛光。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种连续电化学抛光镍钛丝，能够作为镍钛长丝的连续电解抛光，显著提高生产工艺。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种连续电化学抛光镍钛丝，其特征在于：以直径8～12mm镍钛棒为原料，经拉拔成型为直径0.1～1.5mm的丝材坯，丝材坯再依次经过酸洗，连续电解抛光和水洗，连续电解抛光是将丝材坯以1～20m/min的线速度连续穿过电解池，丝材坯作为阳极，电解电压为20～100V，周期性通电：通电2s、断电2s，电流密度为0.2～1.5A/cm2，抛光温度为-10～40℃；电解池内电解液按体积百分比包括H2S04：15～20%；氨磺酸：15～20%；甲醇35～40%，剩余为甲酰胺。
优选地，电解池内阴极采用不绣钢、纯钛或镍钛合金，与电解液具有良好的匹配性，且具有较高的极化电位，保证电解抛光作业的稳定。
本发明另外提供镍钛丝连续电化学抛光的抛光装置，包括依次设置的放线机构、电解池、电源、水洗池和收线机构，所述电解池配置有压缩机，用于对电解池降温，电解池前方设置有阳极压线轴；电解池包括电解池外槽和电解池内槽，电解池内槽作为电解作业区，电解池外槽为电解池内槽补充更换电解液，阴极腾空设置在电解池内槽内，阴极包括若干沿直线间隔排列的镂空的U型板件，镍钛丝依次穿过若干U型板件的U型槽；水洗池包括水洗外槽和水洗内槽，水洗内槽作为水洗作业区，水洗外槽为水洗内槽补充更换清水。
优选地，阳极压线轴有三个，呈三角间隔设置，镍钛丝能够直线穿过该阳极压线轴围成的三角，且先后与各阳极压线轴擦边。采用阳极压线轴对镍钛丝进行打磨，能够电化学活化镍钛丝表面，确保镍钛丝周围电势的均匀分布。
酸洗采用氢氟酸和硝酸的混合酸，氢氟酸：硝酸：水的体积比为1～3:4～6:15。酸洗的目的是去除镍钛丝表面的氧化皮或TiN，TiN化合物分散在丝材表面会导致丝材表面的电位分布不均，极不利于连续的电解抛光，本发明在电解前对丝材表面进行酸洗，是整个后续电解抛光连续进行的重要前提。
与现有技术相比，本发明的优点在于：提供了一种连续镍钛丝电化学抛光的方法及相应的装置，能够适应镍钛长丝的连续生产，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例中电解抛光装置的俯视图；
图2为本发明实施例中电解抛光装置的立体图；
图3为本发明实施例中电解池的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至3所示，本实施例中的连续电化学抛光装置，包括依次设置的放线机构1、电解池2、直流电源5、水洗池3和收线机构4，各机构之间对应排布以保证镍钛丝6直线通过。所述电解池2配置有压缩机7，用于对电解池降温，保证电解池内电解液的温度稳定；电解池2包括电解池外槽2.1和电解池内槽2.2，电解池内槽2.2作为电解作业区，电解池外槽2.1为电解池内槽2.2补充更换电解液，阴极9腾空设置在电解池内槽2.2内，阴极9包括三片沿直线间隔排列的镂空的U型板件，阴极材质为不锈钢，也可以选择纯钛或者镍钛合金，电解池2上架设有挂架10，阴极9挂在挂架10上，并通过挂架10与直流电源5连接，如图3所示。镍钛丝依次穿过三个U型板件的U型槽；水洗池3包括水洗外槽3.1和水洗内槽3.2，水洗内槽3.2作为水洗作业区，水洗外槽3.1为水洗内槽3.2补充更换清水。
电解池2前方设置有阳极压线轴8，阳极压线轴8有三个，呈三角间隔设置，镍钛丝6能够从三个阳极压线轴8中间直线穿过，且先后与各阳极压线轴8擦边。阳极压线轴8对镍钛丝进行打磨，活化镍钛丝表面。
实施例1
连续电化学抛光镍钛丝，是以直径10mm镍钛棒为原料，经拉拔成型为直径0.8mm的丝材坯，丝材坯再依次经过酸洗，连续电解抛光和水洗，连续电解抛光是将丝材坯以5m/min的线速度连续穿过上述的连续的电化学抛光装置，丝材坯作为阳极，电压为20V，周期性通电：通电2s、断电2s，电流密度为0.8A/cm2，抛光温度保持在25～40℃；电解池内电解液按体积百分比包括H2S04：20%；氨磺酸：20%；甲醇40%，剩余为甲酰胺。
酸洗采用氢氟酸和硝酸的混合酸，氢氟酸：硝酸：水的体积比为1:4:15。
实施例2
连续电化学抛光镍钛丝，是以直径12mm镍钛棒为原料，经拉拔成型为直径1.2mm的丝材坯，丝材坯再依次经过酸洗，连续电解抛光和水洗，连续电解抛光是将丝材坯以10m/min的线速度连续穿过上述的连续的电化学抛光装置，丝材坯作为阳极，电压为20V，周期性通电：通电2s、断电2s，电流密度为0.65A/cm2，抛光温度保持在25～40℃；电解池内电解液按体积百分比包括H2S04：20%；氨磺酸：15%；甲醇40%，剩余为甲酰胺。
酸洗采用氢氟酸和硝酸的混合酸，氢氟酸：硝酸：水的体积比为1:4:15。
实施例3
连续电化学抛光镍钛丝，是以直径8mm镍钛棒为原料，经拉拔成型为直径0.4mm的丝材坯，丝材坯再依次经过酸洗，连续电解抛光和水洗，连续电解抛光是将丝材坯以10m/min的线速度连续穿过上述的连续的电化学抛光装置，丝材坯作为阳极，电压为40V，周期性通电：通电2s、断电2s，电流密度为1.25A/cm2，抛光温度保持在25～40℃；电解池内电解液按体积百分比包括H2S04：20%；氨磺酸：20%；甲醇40%，剩余为甲酰胺。
酸洗采用氢氟酸和硝酸的混合酸，氢氟酸：硝酸：水的体积比为1:4:15。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种连续电化学抛光镍钛丝，其特征在于：以直径8～12mm镍钛棒为原料，经拉拔成型为直径0.1～1.5mm的丝材坯，丝材坯再依次经过酸洗，连续电解抛光和水洗，连续电解抛光是将丝材坯以1～20m/min的线速度连续穿过电解池，丝材坯作为阳极，电解电压为20～100V，周期性通电：通电2s、断电2s，电流密度为0.2～1.5A/cm2，抛光温度为-10～40℃；电解池内电解液按体积百分比包括H2S04：15～20%；氨磺酸：15～20%；甲醇35～40%，剩余为甲酰胺。
2.根据权利要求1所述的连续电化学抛光镍钛丝，其特征在于：所述酸洗采用氢氟酸和硝酸的混合酸，氢氟酸：硝酸：水的体积比为1～3:4～6:15。
3.根据权利要求1所述的连续电化学抛光镍钛丝，其特征在于：所述电解池内阴极采用不绣钢、纯钛或镍钛合金。
4.一种镍钛丝连续电化学抛光的抛光装置，其特征在于：包括依次设置的放线机构、电解池、电源、水洗池和收线机构，所述电解池配置有压缩机，用于对电解池降温，电解池前方设置有阳极压线轴；
电解池包括电解池外槽和电解池内槽，电解池内槽作为电解作业区，电解池外槽为电解池内槽补充更换电解液，阴极腾空设置在电解池内槽内，阴极包括若干沿直线间隔排列的镂空的U型板件，镍钛丝依次穿过若干U型板件的U型槽；
水洗池包括水洗外槽和水洗内槽，水洗内槽作为水洗作业区，水洗外槽为水洗内槽补充更换清水。
5.根据权利要求1所述的镍钛丝连续电化学抛光的抛光装置，其特征在于：所述阳极压线轴有三个，呈三角间隔设置，镍钛丝能够直线穿过该阳极压线轴围成的三角，且先后与各阳极压线轴擦边。
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