CN212270274U

CN212270274U - 电解抛光设备

Info

Publication number: CN212270274U
Application number: CN202020938066.6U
Authority: CN
Inventors: 袁武华; 张枫; 黄镇; 马雪鹤; 傅强
Original assignee: Hunan University
Current assignee: Hunan University
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2030-05-28

Abstract

本申请实施例公开了一种电解抛光设备，该设备电解效率高，特别适于试样的局部电解抛光。为此，本申请实施例提供的电解抛光设备，包括电解液储存室和电源，所述电解液储存室的底部设有与待抛光试样的待抛光面连通的通孔，所述冲刷管的一端插入所述电解液储存室中并对准所述通孔，另一端与压力电解液源连通，所述电源的正极和负极分别与所述待抛光试样和所述电解液储存室内的负极棒连接。

Description

电解抛光设备

技术领域

本实用新型属于抛光处理技术领域，尤其涉及一种电解抛光设备。

背景技术

目前，X射线衍射法是测量金属表面残余应力时应用最广泛的方法之一。然而，金属试样的表面质量会对测量结果的精确性产生较大的影响。因此，在利用X射线衍射法测残余应力前，通常需要先对待测点处进行电解抛光处理。

电解抛光的基本原理是在电化学作用下，待处理的试样与电源正极相连，导电性良好的材料与电源负极相连，两者之间通过电解液形成闭合回路。接通电源后，金属试样作为阳极失去电子，导致试样表面的金属阳离子逐渐向电解液中溶解实现逐层剥离。根据粘膜理论，随着电解抛光的进行，抛光表面会形成一层电阻率较大的粘性薄膜，且凹坑处的薄膜厚度较凸起处更厚，因此表面凸起处的溶解速率更快，进行达到整平的目的。此外，电解抛光还可以在不对试样产生附加应力的基础上，去除由机加工产生的附加应力层，使测量结果为金属试样的原始应力。

目前市面上的电解抛光设备大体可分为“浸泡式”和“电刷式”两种。其中，“浸泡式”需要将试样或某一部位浸泡在电解槽中，通常只适用于一些小型试样，且X射线衍射法只须测量处存在一小块平整光洁的表面即可，“浸泡式”这种大面积抛光的方法既浪费时间又难以保证整个抛光面上的均匀性。而“电刷式”虽然能对大中型试样进行局部抛光，但在使用过程中难以控制抛光的电流、电压，且须频繁更换棉花或海绵、并不时转动电刷，耗费人力较大，抛光效果也受人为的手法影响。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请实施例的目的之一在于提供一种电解效率高，且适于试样局部电解抛光的电解抛光设备。

为此，本申请实施例提供的电解抛光设备，包括电解液储存室和电源，所述电解液储存室的底部设有与待抛光试样的待抛光面连通的通孔，所述冲刷管的一端插入所述电解液储存室中并对准所述通孔，另一端与压力电解液源连通，所述电源的正极和负极分别与所述待抛光试样和所述电解液储存室内的负极棒连接。

在一些实施方式中，所述冲刷管的另一端串接循环泵后与所述电解液储存室连通。

在一些实施方式中，所述电解液储存室与所述待抛光面之间位于所述通孔的外围设有密封件。

在一些实施方式中，所述电解液储存室的底部形成有向外延伸的凸台，所述密封件匹配套设在所述凸台上。

在一些实施方式中，所述密封件采用橡胶密封圈。

在一些实施方式中，所述冲刷管延伸至所述通孔位置处。

在一些实施方式中，所述负极棒为铅棒。

在一些实施方式中，所述冲刷管为一刚性管体。

在一些实施方式中，所述电解液储存室由抛光杯体和与抛光杯体结合的抛光杯盖围成。

与现有技术相比，本申请至少一个实施例具有如下有益效果：

电解抛光设备工作时，电源正极—试样—电解液—负极板—电源负极形成闭合回路，作为阳极的试样表面逐渐失去电子发生逐层剥离，并通过冲刷管中的液流冲击、清洗试样抛光面，加速抛光面上粘性薄膜的溶解，从而保证电解过程稳定、高效地进行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的电解抛光设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本申请实施例提供的电解抛光设备，包括电解液储存室1和电源，电解液储存室1的底部设有与待抛光试样2的待抛光面连通的通孔3，冲刷管4的一端插入电解液储存室1中并对准通孔3，另一端与压力电解液源连通，电源的正极9和负极10分别与待抛光试样2和电解液储存室1内的负极棒5连接。其中，压力电解液源是指具有一定压力的电解液源。

电解抛光设备工作时，电源正极—试样—电解液—负极棒—电源负极形成闭合回路，作为阳极的试样表面逐渐失去电子发生逐层剥离。但是电解系统工作时，抛光面上会逐渐生成一层电阻率较大的粘膜，随着电解的进行，粘膜厚度逐渐增加，导致电流不断消减，降低电解效率。

为保证电解过程可以稳定、高效地进行，在电解液储存室1上设有冲刷管4，冲刷管4与压力电解液源连通，因电解液带有压力从冲刷管4流出进入电解液储存室1后，可以冲刷抛光面，加速抛光面上粘性薄膜的溶解，保证电解过程稳定、高效地进行。

参见图1，在实际应用中，冲刷管4的另一端串接循环泵6后与电解液储存室1连通，也即冲刷管4的两端直接与电解液储存室1连通形成电解液循环系统，这样可以实现冲刷用电解液的循环使用。

在本申请实施例中，电解液储存室1内的电解液经循环泵6泵入冲刷管4，再从冲刷管4回流至电解液储存室1内，对抛光面进行不断地冲刷，加速粘性薄膜的溶解，当粘性薄膜的形成与溶解达到动态平衡时，电流便维持稳定。因此可通过调节循环泵6的功率调节水流的流量，进而控制电流的增大或减小。特别是对小面积的局部抛光时，可在电流电压一定时最大限度地增大抛光面上的电流密度，提高电解效率。此外，该设备也能节省使用人员的操作时间、实现电解液的重复利用，真正做到省时、不浪费。

参见图1，冲刷管4延伸至所述通孔3位置处，且冲刷管4的内径略大于抛光杯底部通孔3的直径，以确保抛光面上的每一点都能被液流均匀地冲刷，特别适应于大、中、小各类尺寸试样的局部抛光。

具体的，电解液储存室1由抛光杯体101和与抛光杯体101结合的抛光杯盖102围成，电源采用直流电源，抛光杯体101与待抛光面之间位于通孔3的外围设有密封件7，电解液储存室1的底部形成有向外延伸的凸台8，密封件7匹配套设在凸台8上，而密封件7可以采用橡胶密封圈，负极棒5采用铅棒，冲刷管4为一刚性管体。

在实际设计中，橡胶密封圈的厚度为2mm，中心存在一个Φ11.5mm的通孔3，抛光杯底部存在一个Φ10mm的通孔3，以及一个向外凸出、壁厚为1mm的环状凸台8，凸台8高度为1.5mm，安装时将抛光杯底部的环状凸台8卡入橡胶密封圈的通孔中，在抛光杯与电解液的重力作用下橡胶密封圈被压紧，起到密封、防漏液的作用。抛光杯盖102上存在2个Φ13mm的通孔3和1个Φ5.5mm的通孔3。铅棒的尺寸为Φ5×150mm，与电源负极直接相连。工作时，形成电源正极—试样—电解液—铅棒—电源负极的闭合回路，作为阳极的试样表面逐渐失去电子发生逐层剥离。

参见图1，下面以Q370qE低碳钢试样抛光为例，对本申请实施例电解抛光设备的工作过程如下：

1、先后用酒精棉和干棉花对待抛位置进行擦拭，去除表面灰尘和油污；

2、按图1所示从下往上组装好电解液储存室1和电解液循环系统。其中须注意抛光杯底部的凸台8务必卡入橡胶密封圈的通孔3中，否则易发生漏液。此外，安装入喷射管和铅棒时，可在距一端20mm处缠上一根橡皮筋，便可使其悬于杯中；

3、打开抛光杯盖102，向抛光杯中倒入400ml的抛光液(10％高氯酸+90％无水乙醇)后盖上杯盖；

4、先打开直流电源开关，待电解过程稳定进行10s后，打开循环泵6的开关，并将功率从零逐渐增大。通过调节循环泵6的功率和直流电源参数，使电解参数稳定维持在400～450mA、30～32V区间；

5、抛光5min后，缓慢减小循环泵6的功率，降至零后关闭直流电源；

6、拔出喷射管的出液端并放入储存电解液的容器中，逐渐增加循环泵6的功率，将杯中大部分电解液回收后关闭循环泵6，残留的小部分电解液可用橡胶吹气球移入容器中；

7、拆除装置，先后用酒精棉和干棉花对抛光处进行擦拭，去除表面残留的电解液。

对抛光前后的试样进行观察，发现抛光前表面划痕较多，表面平整度低，对X射线衍射法的精确度具有较大影响。而抛光后的表面划痕基本消除，表面平整度很高，可直接在显微镜下观察到组织结构。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims

1.电解抛光设备，包括电解液储存室和电源，其特征在于：所述电解液储存室的底部设有与待抛光试样的待抛光面连通的通孔，所述冲刷管的一端插入所述电解液储存室中并对准所述通孔，另一端与压力电解液源连通，所述电源的正极和负极分别与所述待抛光试样和所述电解液储存室内的负极棒连接。

2.根据权利要求1所述的电解抛光设备，其特征在于：所述冲刷管的另一端串接循环泵后与所述电解液储存室连通。

3.根据权利要求1或2所述的电解抛光设备，其特征在于：所述电解液储存室与所述待抛光面之间位于所述通孔的外围设有密封件。

4.根据权利要求3所述的电解抛光设备，其特征在于：所述电解液储存室的底部形成有向外延伸的凸台，所述密封件匹配套设在所述凸台上。

5.根据权利要求3所述的电解抛光设备，其特征在于：所述密封件采用橡胶密封圈。

6.根据权利要求1或2所述的电解抛光设备，其特征在于：所述冲刷管延伸至所述通孔位置处。

7.根据权利要求1或2所述的电解抛光设备，其特征在于：所述负极棒为铅棒。

8.根据权利要求1或2所述的电解抛光设备，其特征在于：所述冲刷管为一刚性管体。

9.根据权利要求1或2所述的电解抛光设备，其特征在于：所述电解液储存室由抛光杯体和与抛光杯体结合的抛光杯盖围成。

10.根据权利要求1或2所述的电解抛光设备，其特征在于：所述冲刷管的内径大于所述通孔的直径。