CN115506005A - 一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置及其使用方法 - Google Patents

一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电解腐蚀技术领域，提供一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置及其使用方法，其中的阳极阴极装置包括电源、阴极组件和阳极组件；所述阳极组件与所述电源的正极电连接；所述阴极组件包括阴极件以及反应皿，所述阴极件与所述电源的负极电连接，所述反应皿中设有电解腐蚀酸膏，所述阴极件设置在所述反应皿中且始终与所述电解腐蚀酸膏接触。本发明结合电解腐蚀酸膏的使用，在装置的配合下保证电解腐蚀酸膏与工件检测面之间的接触面积始终恒定和有效，从而有利于获取良好的电解腐蚀效果，以便对工件进行金相组织观测分析。

Description

一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置及其使用方法
技术领域
本发明属于电解腐蚀技术领域，具体涉及一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置及其使用方法。
背景技术
金相电解腐蚀是利用电化学原理对检测样品进行电解腐蚀，以便在显微镜下对检测样品进行组织形貌的观测分析。目前，现有技术所使用的金相电解腐蚀仪器的阴极一般是一个金属板，而阳极则利用夹子连接在试样上，电解腐蚀过程中，将试样和阴极金属板置于电解槽内，通电后实现对试样电解腐蚀。但是，这种阴极阳极装置无法在现场大型工件上进行金相试验。为适应现场大型工件的金相试验，现有技术中出现一种简易且适用于大型工件现场金相试验的阳极阴极装置，在阴极上设置了脱脂棉，利用脱脂棉对电解液进行吸附和储存，使得电解液能够充分与大型工件的检测面接触，但是，在实际试验过程中，脱脂棉不能完全吸附电解液会出现电解液溢出的现象；而且脱脂棉容易受电解液腐蚀，并变得脆弱且出现溃烂分解，此外，这样的阳极阴极装置存在电解液种类无法更换、电解腐蚀效果不均匀等不足。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，该装置操作简便、重复性好，尤其适应于大型工件的现场金相试验。
本发明的另一目的在于提供一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置的使用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，包括电源、阴极组件和阳极组件；所述阳极组件与所述电源的正极电连接；所述阴极组件包括阴极件以及用于进行电解腐蚀反应的反应皿，所述阴极件与所述电源的负极电连接，所述反应皿中设有电解腐蚀酸膏，所述阴极件设置在所述反应皿中且始终与所述电解腐蚀酸膏接触。
作为优选，所述阴极组件还包括推杆；所述反应皿的端面上设有用于推杆穿过的过孔；所述推杆的一端与所述阴极件连接，所述推杆的另一端通过导线与所述电源的负极连接；所述推杆上设有压紧件，所述压紧件比所述过孔大且贴紧在所述反应皿的端面外侧。
作为优选，所述推杆上设有螺纹结构，所述压紧件为螺母，所述螺母与所述推杆上的螺纹结构配合连接。
作为优选，所述阴极组件还包括垫片，该垫片穿设在所述推杆上，且位于所述压紧件和所述反应皿的端面外侧之间。
作为优选，所述阴极件呈片状结构设置，且大于所述反应皿上的过孔。
作为优选，所述反应皿由具有弹性的材质制成，例如橡胶、硅胶等。
作为优选，所述阳极组件包括上阳极部和下阳极部，所述上阳极部设置在所述下阳极部上，且所述上阳极部的重量比所述下阳极部的重量轻。
一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置的使用方法，包括以下步骤：
(1)组装阴极组件；
将推杆穿设在反应皿的过孔中，在所述推杆上安装螺母和垫片，通过旋拧调整螺母的位置，让推杆端部上的阴极件贴紧在反应皿的内端面上，螺母贴紧在反应皿的外端面上；
在反应皿中装满电解腐蚀酸膏，电解腐蚀酸膏与阴极件接触；
通过导线连接推杆端部与电源负极；
(2)组装阳极组件；
通过导线连接阳极组件和电源正极；
(3)电解腐蚀试验技术准备；
将阳极组件放置在待试验的大型工件上，让阳极组件与待试验的大型工件接触；
将阴极组件的反应皿倒置在待试验的大型工件的检测面上，让反应皿中的电解腐蚀酸膏与所述检测面接触；
按压推杆，让反应皿中的电解腐蚀酸膏与所述检测面充分接触；
(4)电解腐蚀试验；
打开电源，使得待试验的大型工件上的所述检测面与电解腐蚀酸膏发生反应，进行电解腐蚀试验。
作为优选，还包括对大型工件检测面的前处理，完成对大型工件检测面的前处理后再进行电解腐蚀试验；包括以下步骤：
(a)用磨砂纸对检测面进行粗磨、细磨；
(b)对检测面进行抛光；
(c)清洁检测面。
作为优选，还包括对大型工件检测面的后处理；包括以下步骤：
(i)清洁电解腐蚀后的检测面；
(ii)吹干清洗后的检测面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结合电解腐蚀酸膏的使用，在装置的配合下保证电解腐蚀酸膏与工件检测面之间的接触面积始终恒定和有效，并且避免了流动电解液对产品工件的污染以及对检测人员的伤害，从而有利于获取良好的电解腐蚀效果，提高试验安全性，以便对工件进行金相组织观测分析。同时，本发明的阳极组件和负极组件结构简单、体积小巧、操作简便且重复性好，有利于提高现场电解腐蚀试验的效率，有效解决了现有技术中存在的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置的立体结构示意图。
图2为采用本发明的一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置进行电解腐蚀试验后获取的组织形貌图。
其中：
1-电源，2-上阳极部，3-下阳极部，4-压紧件，5-垫片，6-阴极件，7-反应皿，8-推杆。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
参见图1，本实施例公开一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，包括电源1、阴极组件和阳极组件，本实施例的电源1采用直流电源1。所述阳极组件与所述电源1的正极电连接；所述阴极组件包括阴极件6以及用于进行电解腐蚀反应的反应皿7，所述阴极件6与所述电源1的负极电连接，所述反应皿7中设有电解腐蚀酸膏，所述阴极件6设置在所述反应皿7中且始终与所述电解腐蚀酸膏接触。所述阴极组件还包括推杆8；所述反应皿7的端面上设有用于推杆8穿过的过孔；所述推杆8的一端与所述阴极件6连接，所述推杆8的另一端通过导线与所述电源1的负极连接；所述推杆8上设有压紧件4，所述压紧件4比所述过孔大且贴紧在所述反应皿7的端面外侧。
电解腐蚀试验时，将阳极组件放置在大型工件上，让阳极组件与大型工件接触；在反应皿7中装满电解腐蚀酸膏，并将反应皿7倒扣在大型工件的检测面上，让电解腐蚀酸膏与大型工件的检测面充分接触；随后，通过人工或支架等方式促使推杆8向反应皿7内部一侧移动，结合压紧件4对反应皿7端面外侧的压紧作用，使得反应皿7中的阴极件6始终与电解腐蚀酸膏保持接触，同时反应皿7也将电解腐蚀酸膏压紧在检测面上，让电解腐蚀酸膏充分与检测面接触；接着，打开电源1，实现对大型工件的检测面进行现场电解腐蚀。
参见图1，进一步地，本实施例的推杆8上设有螺纹结构，所述压紧件4为螺母，所述螺母与所述推杆8上的螺纹结构配合连接。具体地，本实施例的推杆8可采用不锈钢螺纹杆，具体可选用φ6*40mm的316不锈钢材料制成；螺母配合旋拧安装在不锈钢螺纹杆上。采用这样的推杆8与压紧件4，灵活性好，方便装配和调整，通过旋拧螺母即可调节螺母位置，可快速将其调节至反应皿7的外端面上；此外，通过适当拧紧螺母，有利于将反应皿7中的阴极件6锁紧在反应皿7的内端面上，让阴极件6与反应皿7内壁紧贴。优选地，所述推杆8上还穿设有垫片5，该垫片5位于所述压紧件4和所述反应皿7的端面外侧之间。
参见图1，所述阴极件6呈片状结构设置，且大于所述反应皿7上的过孔。本实施例中，推杆8的端部与阴极件6的中心通过焊接的方式固定。
所述反应皿7可由具有弹性的材质制成，例如橡胶、硅胶等；此外，反应皿7呈圆筒形设置。反应皿7具有一定弹性，以便与推杆8配合，在推杆8下压时发生形变，从而下压电解腐蚀酸膏贴紧在大型工件的检测面上，确保电解腐蚀试验顺利完成。
参见图1，所述阳极组件包括上阳极部2和下阳极部3，所述上阳极部2设置在所述下阳极部3上，且所述上阳极部2的重量比所述下阳极部3的重量轻；本实施例的阳极组件可选用具有耐腐蚀特性的导电金属制成，例如316不锈钢。具体地，本实施例中的阳极组件呈倒“T”型设置，当然，也设置呈其他形状，例如方形、三角形等；阳极组件的结构重量分布为上轻下重，有利于提高稳定性。此外，还可在下阳极部3底部设置贴纸，或在下阳极部3上设置磁铁等具有粘贴、吸附作用的元件，从而方便阳极组件固定在工件上。
本实施例还公开一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置的使用方法，包括以下步骤：
(1)组装阴极组件；
将推杆8穿设在反应皿7的过孔中，在所述推杆8上安装螺母和垫片5，通过旋拧调整螺母的位置，让推杆8端部上的阴极件6贴紧在反应皿7的内端面上，螺母贴紧在反应皿7的外端面上；
在反应皿7中装满电解腐蚀酸膏，电解腐蚀酸膏与阴极件6接触；
通过导线连接推杆8端部与电源1负极；
(2)组装阳极组件；
通过导线连接阳极组件和电源1正极；
(3)电解腐蚀试验技术准备；
将阳极组件放置在待试验的大型工件上，让阳极组件与待试验的大型工件接触；
将阴极组件的反应皿7倒置在待试验的大型工件的检测面上，让反应皿7中的电解腐蚀酸膏与所述检测面接触；
按压推杆8，让反应皿7中的电解腐蚀酸膏与所述检测面充分接触；
(4)电解腐蚀试验；
打开电源1，电压为6-8V，电流为3-4A，电解时间为30-60s；使得待试验的大型工件上的所述检测面与电解腐蚀酸膏发生反应，进行电解腐蚀试验。
为了提高现场电解腐蚀试验的效果和质量，在进行电解腐蚀试验前，需对大型工件检测面进行前处理；完成该前处理加工后，再将阴极组件的反应皿7倒置在检测面上。其中，前处理包括以下步骤：
(a)用磨砂纸对检测面进行粗磨、细磨；
(b)对检测面进行抛光；具体地，可用金刚石喷雾剂进行机械抛光；
(c)清洁检测面；具体地，可用无水乙醇棉球清洁干净检测面。
此外，为了方便金相显微镜观测检测面，在完成电解腐蚀加工后，需对检测面进行后处理；其中，后处理包括以下步骤：
(i)清洁电解腐蚀后的检测面；清洁时，依次用纯水棉球和无水乙醇棉球清洁检测面，将检测面表面的杂质清洁干净；
(ii)吹干清洁后的检测面。
采用本实施例的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置进行现场电解腐蚀试验，有利于保证电解腐蚀酸膏与工件检测面之间的接触面积始终恒定和有效，从而有利于获取良好的电解腐蚀效果，以便对工件进行金相组织观测分析。如图2所示，采用本实施例的阳极阴极装置，结合电解腐蚀酸膏进行电解腐蚀试验，可获取清晰且腐蚀效果良好的组织形貌图。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，其特征在于，包括电源、阴极组件和阳极组件；所述阳极组件与所述电源的正极电连接；所述阴极组件包括阴极件以及用于进行电解腐蚀反应的反应皿，所述阴极件与所述电源的负极电连接，所述反应皿中设有电解腐蚀酸膏，所述阴极件设置在所述反应皿中且始终与所述电解腐蚀酸膏接触。
2.根据权利要求1所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，其特征在于，所述阴极组件还包括推杆；所述反应皿的端面上设有用于推杆穿过的过孔；所述推杆的一端与所述阴极件连接，所述推杆的另一端通过导线与所述电源的负极连接；所述推杆上设有压紧件，所述压紧件比所述过孔大且贴紧在所述反应皿的端面外侧。
3.根据权利要求2所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，其特征在于，所述推杆上设有螺纹结构，所述压紧件为螺母，所述螺母与所述推杆上的螺纹结构配合连接。
4.根据权利要求3所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，其特征在于，所述阴极组件还包括垫片，该垫片穿设在所述推杆上，且位于所述压紧件和所述反应皿的端面外侧之间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，其特征在于，所述阴极件呈片状结构设置，且大于所述反应皿上的过孔。
6.根据权利要求1-4任一项所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，其特征在于，所述反应皿由具有弹性的材质制成。
7.根据权利要求1-4任一项所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置，其特征在于，所述阳极组件包括上阳极部和下阳极部，所述上阳极部设置在所述下阳极部上，且所述上阳极部的重量比所述下阳极部的重量轻。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)组装阴极组件；
将推杆穿设在反应皿的过孔中，在所述推杆上安装螺母和垫片，通过旋拧调整螺母的位置，让推杆端部上的阴极件贴紧在反应皿的内端面上，螺母贴紧在反应皿的外端面上；
在反应皿中装满电解腐蚀酸膏，电解腐蚀酸膏与阴极件接触；
通过导线连接推杆端部与电源负极；
(2)组装阳极组件；
通过导线连接阳极组件和电源正极；
(3)电解腐蚀试验技术准备；
将阳极组件放置在待试验的大型工件上，让阳极组件与待试验的大型工件接触；
将阴极组件的反应皿倒置在待试验的大型工件的检测面上，让反应皿中的电解腐蚀酸膏与所述检测面接触；
按压推杆，让反应皿中的电解腐蚀酸膏与所述检测面充分接触；
(4)电解腐蚀试验；
打开电源，使得待试验的大型工件上的所述检测面与电解腐蚀酸膏发生反应，进行电解腐蚀试验。
9.根据权利要求8所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置的使用方法，其特征在于，还包括对大型工件检测面的前处理，完成对大型工件检测面的前处理后再进行电解腐蚀试验；包括以下步骤：
(a)用磨砂纸对检测面进行粗磨、细磨；
(b)对检测面进行抛光；
(c)清洁检测面。
10.根据权利要求8或9所述的现场金相电解腐蚀的阳极阴极装置的使用方法，其特征在于，还包括对大型工件检测面的后处理；包括以下步骤：
(i)清洁电解腐蚀后的检测面；
(ii)吹干清洗后的检测面。
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