RU2700226C1 - Method of electropolishing of metal part - Google Patents

Method of electropolishing of metal part Download PDF

Info

Publication number
RU2700226C1
RU2700226C1 RU2018134887A RU2018134887A RU2700226C1 RU 2700226 C1 RU2700226 C1 RU 2700226C1 RU 2018134887 A RU2018134887 A RU 2018134887A RU 2018134887 A RU2018134887 A RU 2018134887A RU 2700226 C1 RU2700226 C1 RU 2700226C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
granules
polishing
working container
container
workpiece
Prior art date
Application number
RU2018134887A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аскар Джамилевич Мингажев
Николай Константинович Криони
Алиса Аскаровна Мингажева
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
Priority to RU2018134887A priority Critical patent/RU2700226C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700226C1 publication Critical patent/RU2700226C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16Polishing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

FIELD: turbines or turbomachines; technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to electropolishing of metal parts, particularly blades of turbomachines from titanium alloys, and can be used in turbomachinery during polishing of blades of steam turbines, gas pumping units and compressors of gas turbine engines. Method comprises filling the working container with electroconductive granules, fixing the part on the holder, immersing the part into electroconductive granules, filling the working container and made in the form of porous granules from the sulphonated copolymer of styrene-divinylbenzene, pores of which are filled with electrolyte without forming an electrolyte film on the outer surface of the granule, connecting the part to the anode and the granules to the cathode, and polishing to obtain a given roughness of the surface of the part, wherein during polishing, oscillating movements of the granules in the entire volume of the working container are provided.
EFFECT: higher quality and uniformity of parts surface treatment.
13 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам электрополирования металлических деталей, в частности лопаток турбомашин из титановых сплавов и может быть использовано в турбомашиностроении при полировании лопаток паровых турбин, газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей.The invention relates to methods for electropolishing metal parts, in particular blades of turbomachines made of titanium alloys and can be used in turbomachinery when polishing blades of steam turbines, gas pumping units and compressors of gas turbine engines.

Для изготовления лопаток турбомашин применяются титановые сплавы, которые по сравнению со стальными лопатками обладают более высокой прочностью, в том числе и при высоких температурах, сохраняя при этом достаточно высокую пластичность и коррозионную стойкость.For the manufacture of turbomachine blades, titanium alloys are used, which, compared to steel blades, have higher strength, including at high temperatures, while maintaining a sufficiently high ductility and corrosion resistance.

Однако лопатки турбомашин из титановых сплавов обладают повышенной чувствительностью к концентраторам напряжения. Поэтому дефекты, образующиеся в процессе изготовления этих деталей, недопустимы, поскольку вызывают возникновение интенсивных процессов разрушения. Это вызывает проблемы при механической обработке поверхностей деталей турбомашин. В этой связи развитие способов получения высококачественных поверхностей деталей турбомашин является весьма актуальной задачей.However, the blades of turbomachines made of titanium alloys are highly sensitive to voltage concentrators. Therefore, the defects formed in the manufacturing process of these parts are unacceptable, since they cause the occurrence of intense destruction processes. This causes problems when machining surfaces of turbomachine parts. In this regard, the development of methods for producing high-quality surfaces of turbomachine parts is a very urgent task.

Наиболее перспективными методами обработки лопаток турбомашин являются электрохимические методы полирования поверхностей [Грилихес С.Я. Электрохимическое и химическое полирование: Теория и практика. Влияние на свойства металлов. Л., Машиностроение, 1987], при этом наибольший интерес для рассматриваемой области представляют методы электролитно-плазменного полирования (ЭПП) деталей [например, Патент ГДР (DD) №238074 (А1), МПК C25F 3/16, опубл. 06.08.86, а также Патент РБ №1132, МПК C25F 3/16, 1996, БИ №3].The most promising methods for processing turbomachine blades are electrochemical methods of polishing surfaces [Griliches S.Ya. Electrochemical and chemical polishing: Theory and practice. Effect on the properties of metals. L., Mashinostroenie, 1987], while the methods of electrolyte-plasma polishing (EPP) of parts [the patent GDR (DD) No. 238074 (A1), IPC C25F 3/16, publ. 08/06/86, as well as Patent RB No. 1132, IPC C25F 3/16, 1996, BI No. 3].

Известен способ полирования металлических поверхностей, включающий анодную обработку в электролите [Патент РБ №1132, МПК C25F 3/16, 1996, БИ №3], а также способ электрохимического полирования [Патент США №5028304, МПК В23Н 3/08, C25F 3/16, C25F 5/00, опубл. 02.07.91].A known method of polishing metal surfaces, including anodic processing in an electrolyte [RB Patent No. 1132, IPC C25F 3/16, 1996, BI No. 3], as well as an electrochemical polishing method [US Patent No. 5028304, IPC B23H 3/08, C25F 3 / 16, C25F 5/00, publ. 07/02/91].

Известен также способ полирования металлических поверхностей, включающий погружение детали в электролит, формирование вокруг обрабатываемой поверхности детали парогазовой оболочки и зажигание разряда между обрабатываемой деталью и электролитом путем подачи на обрабатываемую деталь электрического потенциала [Патент РФ №2373306, МПК C25F 3/16. Бюл №32, 2009].There is also known a method of polishing metal surfaces, including immersing a part in an electrolyte, forming a vapor-gas shell around a workpiece surface and igniting a discharge between the workpiece and the electrolyte by applying an electric potential to the workpiece [RF Patent No. 2373306, IPC C25F 3/16. Bull No. 32, 2009].

Известные способы электрохимического полирования не позволяют производить качественное полирование поверхности деталей из титановых сплавов.Known methods of electrochemical polishing do not allow high-quality polishing of the surface of parts made of titanium alloys.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ ионного полирования металлической детали, заключающийся в заполнении электропроводящими гранулами рабочий контейнер установки, выполненный их электропроводного материала, закрепление детали на держателе, погружении детали в электропроводящие гранулы, заполняющие контейнер, подключении детали к аноду, а контейнера к катоду. [WO 2017186992 - |Method for smoothing and polishing metals via ion transport by means of free solid bodies, and solid bodies for carrying out said method. Опубл. 2017.11.02]. Причем взаимодействие обрабатываемой поверхности детали с гранулами обеспечивается за счет постоянного трения детали о гранулы и полирование до получения заданной шероховатости поверхности детали.Closest to the claimed technical solution is a method of ion polishing a metal part, which consists in filling the working container of the installation with electrically conductive granules, made of electrically conductive material, securing the part to the holder, immersing the part in electrically conductive granules filling the container, connecting the part to the anode, and the container to the cathode . [WO 2017186992 - | Method for smoothing and polishing metals via ion transport by means of free solid bodies, and solid bodies for carrying out said method. Publ. 2017.11.02]. Moreover, the interaction of the treated surface of the part with granules is ensured by the constant friction of the part on the granules and polishing to obtain a given surface roughness of the part.

Однако известный способ [WO 2017186992] не позволяет обеспечить высокое качество поверхности детали за счет неравномерности взаимодействия гранул с обрабатываемой поверхностью.However, the known method [WO 2017186992] does not allow to ensure high quality of the surface of the part due to the uneven interaction of the granules with the treated surface.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества обработки и надежности процесса полирования деталей за счет обеспечения равномерного взаимодействия гранул с поверхностью обрабатываемой детали.The task to which the invention is directed is to improve the quality of processing and the reliability of the process of polishing parts by ensuring uniform interaction of granules with the surface of the workpiece.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества и однородности обработки поверхности деталей.The technical result of the invention is to improve the quality and uniformity of the surface treatment of parts.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе электрополирования металлической детали, включающем заполнение электропроводящими гранулами рабочего контейнера, закрепление детали на держателе, погружении детали в электропроводящие гранулы, заполняющие рабочий контейнер и выполненные в виде пористых гранул из сульфированного сополимера стирол-дивинилбензола, поры которых заполнены электролитом без образования пленки электролита на внешней поверхности гранулы, подключении детали к аноду, а гранул к катоду, и полирование до получения заданной шероховатости поверхности детали, в отличие от прототипа в процессе полирования обеспечивают колебательные движения гранул во всем объеме рабочего контейнера.The problem is solved due to the fact that in the method of electropolishing a metal part, including filling the electrically conductive granules of the working container, securing the part to the holder, immersing the part in the electrically conductive granules filling the working container and made in the form of porous granules of a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, the pores of which filled with electrolyte without forming an electrolyte film on the outer surface of the granule, connecting the part to the anode, and the granule to the cathode, and polishing up obtaining a given surface roughness of the part, in contrast to the prototype during the polishing process, provide oscillatory movements of granules in the entire volume of the working container.

Кроме того возможно использование следующих дополнительных приемов: используют рабочий контейнер установки выполненный из электропроводного материала, а подключение гранул к катоду производят за счет их контакта с поверхностью контейнера; подключение гранул к катоду производят за счет их контакта с поверхностью по крайней мере одного электрода, погруженного в гранулы, но не соприкасающегося с поверхностью обрабатываемой детали; колебательные движения гранул, обеспечивают вибрацией контейнера, причем контейнер совершает колебательные движения в двух плоскостях с частотой от 15…40 кГц, амплитудой от 2 до 8 мм; в качестве гранул используют, либо сферические частицы диаметром от 0,4 до 1,2 мм, либо овальные частицы размерами от 0,3 до 1,4 мм; полирование осуществляют в среде аргона, а в качестве детали используют лопатку турбины из титанового сплава, а в качестве электролита используют водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л; в процесс полирования производят относительное движение обрабатываемой детали и рабочего контейнера; в качестве относительного движения обрабатываемой детали и рабочего контейнера используют либо вращение, либо колебательное движение, либо возвратно-поступательное движение, либо их сочетания; полирование проводят при плотности тока 0,2-10 А/см2.In addition, you can use the following additional techniques: use the working container of the installation made of electrically conductive material, and the granules are connected to the cathode due to their contact with the surface of the container; the granules are connected to the cathode due to their contact with the surface of at least one electrode immersed in the granules, but not in contact with the surface of the workpiece; vibrational movements of the granules provide vibration of the container, and the container oscillates in two planes with a frequency of 15 ... 40 kHz, an amplitude of 2 to 8 mm; as granules, either spherical particles with a diameter of 0.4 to 1.2 mm or oval particles with a size of 0.3 to 1.4 mm are used; Polishing is carried out in an argon atmosphere, and as the items use a turbine blade of a titanium alloy and the electrolyte is an aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF at a content of NH 4 F - from 5 to 15 g / l and KF - 30 to 50 g / l; in the polishing process, the relative movement of the workpiece and the working container is produced; as the relative motion of the workpiece and the working container, either rotation, or oscillatory motion, or reciprocating motion, or combinations thereof are used; polishing is carried out at a current density of 0.2-10 A / cm 2 .

Сущность заявляемого способа, возможность его осуществления и использования иллюстрируются представленными ниже примерами.The essence of the proposed method, the possibility of its implementation and use are illustrated by the examples below.

Заявляемый способ электрополирования деталей осуществляется следующим образом. Обрабатываемую деталь закрепляют на держателе изделий погружают в контейнер с электропроводящими, прикладывают к обрабатываемой детали положительный электрический потенциал (анод), а к гранулам-отрицательный (катод), придают гранулам колебательное движение по одному из выбранных режимов (колебательные движения в двух плоскостях с частотой от 15…40 кГц, амплитудой от 2 до 8 мм). При этом колебательные движения гранул могут быть созданы за счет колебательных движений рабочего контейнера. Процесс полирования может осуществляться при плотности тока 0,2-10 А/см2. В качестве гранул могут использоваться, либо сферические частицы диаметром от 0,4 до 1,2 мм, либо овальные частицы размерами от 0,3 до 1,4 мм, а также пористые гранулы из материала, обеспечивающего заполнение пор электролитом без образования пленки электролита на внешней поверхности гранулы, например, гранулы выполненные из сульфированный сополимер стирол-дивинилбензола. Полирование может осуществляться в среде аргона, особенно при полировании деталей из титана и титановых сплавов, в частности лопаток турбины. При полировании деталей из титанового сплава в качестве электролита может использоваться водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л. Кроме того в процессе полирования может дополнительно производится относительное движение обрабатываемой детали и рабочего контейнера либо в режимах вращения, колебательного движения, возвратно-поступательного движения, либо их сочетания. Процесс полирования осуществляют до получения заданной величины шероховатости поверхности детали.The inventive method of electropolishing parts is as follows. The workpiece is fixed on the product holder, immersed in a container with electrically conductive materials, a positive electric potential (anode) is applied to the workpiece, and a negative electric potential (cathode) is applied to the granules, the granules are oscillated in one of the selected modes (oscillatory movements in two planes with a frequency of 15 ... 40 kHz, with an amplitude of 2 to 8 mm). In this case, the oscillatory movements of the granules can be created due to the oscillatory movements of the working container. The polishing process can be carried out at a current density of 0.2-10 A / cm 2 . As granules, either spherical particles with a diameter of from 0.4 to 1.2 mm, or oval particles with a size of from 0.3 to 1.4 mm, as well as porous granules from a material that provides filling the pores with electrolyte without forming an electrolyte film, can be used the outer surface of the granules, for example, granules made of a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer. Polishing can be carried out in an argon atmosphere, especially when polishing parts made of titanium and titanium alloys, in particular turbine blades. When polishing titanium alloy parts, an aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF can be used as an electrolyte with an NH 4 F content of 5 to 15 g / l and KF of 30 to 50 g / l. In addition, during the polishing process, an additional relative movement of the workpiece and the working container can be made either in rotation, oscillatory, reciprocating, or a combination thereof. The polishing process is carried out to obtain a given value of the surface roughness of the part.

Колебательные движения гранул позволяют обеспечить равномерное воздействие на всю обрабатываемую поверхность детали и тем самым повысить ее качество и однородность. Кроме того, за счет создание однородных условий для всего объема гранул обеспечивается равномерное протекание электрических процессов, в частности ионного переноса при обработки детали. Использование только взаимного перемещения детали и гранул не может обеспечить равномерности из-за разности скоростей взаимодействия поверхности детали с гранулами (например, при простом вращении детали в среде гранул, когда линейная скорость относительного движения между гранулами и деталью, в зависимости от удаления от центра вращения детали до ее периферии).Oscillating movements of the granules make it possible to ensure a uniform effect on the entire surface of the workpiece and thereby improve its quality and uniformity. In addition, due to the creation of homogeneous conditions for the entire volume of the granules, a uniform flow of electrical processes is ensured, in particular, ion transfer during processing of the part. Using only the mutual movement of the part and the granules cannot ensure uniformity due to the difference in the rates of interaction between the surface of the part and the granules (for example, when the part rotates in the medium of granules, when the linear speed of relative motion between the granules and the part, depending on the distance from the center of rotation of the part to its periphery).

При осуществлении способа происходят следующие процессы. При колебании массы гранул происходят их столкновения с обрабатываемой поверхностью детали (бомбардировка поверхности). При этом столкновения между гранулами происходят также и во всем объеме рабочего контейнера, создавая таким образом для всего объема гранул равномерные условия протекания электрических процессов. При этом электрические процессы между деталью (анодом) и гранулами (катодом) происходят за счет контакта массы электропроводных гранул друг с другом и с находящимся под отрицательным потенциалом рабочего контейнера и/или введенных в массу гранул электродов (катодов), находящихся под отрицательным потенциалом. При столкновениях гранул с микровыступами на обрабатываемой поверхности детали происходит ионный унос массы с микровыступов, в результате чего происходит выравнивание поверхности, уменьшается ее шероховатость и происходит полирование поверхности.When implementing the method, the following processes occur. When the mass of granules fluctuates, they collide with the workpiece surface (surface bombardment). In this case, collisions between granules also occur in the entire volume of the working container, thus creating uniform conditions for the flow of electrical processes for the entire volume of granules. In this case, electrical processes between the part (anode) and granules (cathode) occur due to the contact of the mass of electrically conductive granules with each other and with the negative potential of the working container and / or the electrodes (cathodes) introduced into the mass of granules that are at a negative potential. In the collision of granules with microprotrusions on the workpiece surface, ionic ablation of the mass from microprotrusions occurs, as a result of which the surface is leveled, its roughness decreases and surface polishing occurs.

Пример. Обработке подвергали сложнопрофильные детали из титанового сплава марки ВТ9. Обрабатываемые образцы погружали контейнер с пористыми сферическими гранулами размерами от 0,6 до 0,8 мм, выполненными из сульфированного сополимера стирол-дивинилбензола. Полирование производили в среде аргона. В качестве электролита-заполнителя гранул использовали водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - 6 г/л и KF - 33 г/л. Прикладывали к детали положительное, а к гранулам (через корпус контейнера) -отрицательное напряжение. Процесс полирования проводили при непрерывном колебательном движении гранул амплитудой 22 кГц. Процесс полирования проводили при плотности тока 1,8 А/см2.Example. Complicated parts made of VT9 grade titanium alloy were subjected to processing. The processed samples were immersed in a container with porous spherical granules from 0.6 to 0.8 mm in size, made of a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer. Polishing was performed in argon medium. An aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF with an NH 4 F content of 6 g / L and KF of 33 g / L was used as an electrolyte-filler of the granules. A positive voltage was applied to the part, and a negative voltage to the granules (through the container body). The polishing process was carried out with continuous oscillatory motion of granules with an amplitude of 22 kHz. The polishing process was carried out at a current density of 1.8 A / cm 2 .

Условия обработки по способу-прототипу [WO 2017186992] были следующие. Взаимодействие детали и гранул за счет вращения детали в объеме гранул. Обрабатываемые образцы погружали контейнер с пористыми сферическими гранулами размерами от 0,6 до 0,8 мм, выполненными из сульфированного сополимера стирол-дивинилбензола. Полирование производили в среде аргона. В качестве электролита-заполнителя гранул использовали водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - 6 г/л и KF - 33 г/л. Прикладывали к детали положительное, а к гранулам (через корпус контейнера) - отрицательное напряжение. Процесс полирования проводили при плотности тока 1,8 А/см2.The processing conditions of the prototype method [WO 2017186992] were as follows. The interaction of the part and granules due to the rotation of the part in the volume of granules. The processed samples were immersed in a container with porous spherical granules from 0.6 to 0.8 mm in size, made of a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer. Polishing was performed in argon medium. An aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF with an NH 4 F content of 6 g / L and KF of 33 g / L was used as an electrolyte-filler of the granules. A positive voltage was applied to the part, and a negative voltage was applied to the granules (through the container body). The polishing process was carried out at a current density of 1.8 A / cm 2 .

Сравнивались величины шероховатости на различных участках детали после сравниваемых способах обработки. Исходная шероховатость поверхности деталей составляла Ra 0,72 мкм. После обработки разброс шероховатости на различных участках поверхности обработанных деталей составляла: для прототипа от Ra 0,13 мкм до Ra 0,22 мкм, для обработанных по предлагаемому способу от Ra 0,12 мкм до Ra 0,16 мкм.Roughness values were compared in different parts of the part after the compared processing methods. The initial surface roughness of the parts was Ra 0.72 μm. After processing, the dispersion of roughness in various parts of the surface of the machined parts was: for a prototype from Ra 0.13 μm to Ra 0.22 μm, for processed by the proposed method from Ra 0.12 μm to Ra 0.16 μm.

Кроме того, были проведены исследования следующих режимов обработки деталей из титановых сплава, (ВТ-1, ВТ3-1, ВТ8). За отрицательный результат принимался режим обработки дающий разброс значений шероховатости по поверхности детали более ΔRa 0, 05 мкм. Колебательное движение гранул - удовлетворительный результат (У.Р.), обеспечение только трения гранул о поверхность обрабатываемой детали неудовлетворительный результат (Н.Р.). Колебательные движения в двух плоскостях с частотой: 12 кГц (Н.Р.), 15 кГц (У.Р.), 25 кГц (У.Р.), 30 кГц (У.Р.), 35 кГц (У.Р.), 40 кГц (У.Р.), 45 кГц (Н.Р.).In addition, studies were carried out on the following modes of processing parts made of titanium alloy (VT-1, VT3-1, VT8). A processing mode giving a scatter of roughness values on the surface of the part of more than ΔRa 0.05 μm was taken as a negative result. The oscillatory movement of the granules is a satisfactory result (U.R.), providing only friction of the granules on the surface of the workpiece is unsatisfactory result (N.R.). Oscillatory movements in two planes with a frequency of: 12 kHz (N.R.), 15 kHz (U.R.), 25 kHz (U.R.), 30 kHz (U.R.), 35 kHz (U.R. .), 40 kHz (U.R.), 45 kHz (N.R.).

Амплитуда колебаний гранул: 1 мм (Н.Р.), 2 мм (У.Р.), 4 мм (У.Р.), 8 мм (У.Р.), 10 мм (Н.Р.).The amplitude of the oscillations of the granules: 1 mm (N.R.), 2 mm (U.R.), 4 mm (U.R.), 8 mm (U.R.), 10 mm (N.R.).

Размеры и форма гранул: сферические частицы диаметром: 0,2 мм (Н.Р.), 0,4 мм (У.Р.), 0,6 мм (У.Р.), 0,8 мм (У.Р.), 1,2 мм (У.Р.), 0,14 мм (Н.Р.). Овальные частицы размерами от 0,3 до 1,4 мм. 0,2 мм (Н.Р.), 0,3 мм (У.Р.), 0,5 мм (У.Р.), 0,8 мм (У.Р.), 1,2 мм (У.Р.), 1,4 мм (У.Р.), 0,16 мм (Н.Р.).The size and shape of the granules: spherical particles with a diameter of 0.2 mm (N.R.), 0.4 mm (U.R.), 0.6 mm (U.R.), 0.8 mm (U.R .), 1.2 mm (U.R.), 0.14 mm (N.R.). Oval particles ranging in size from 0.3 to 1.4 mm. 0.2 mm (N.R.), 0.3 mm (U.R.), 0.5 mm (U.R.), 0.8 mm (U.R.), 1.2 mm (U .R.), 1.4 mm (U.R.), 0.16 mm (N.R.).

Улучшение качества электрополирования деталей по предлагаемому способу, во всех проведенных случаях обработки указывает на то, что использование способа электрополирования детали, включающего следующие признаки: заполнение электропроводящими гранулами рабочего контейнера; закрепление детали на держателе; погружении детали в электропроводящие гранулы, заполняющие рабочий контейнер; использование пористых гранул из материала, обеспечивающего заполнение пор электролитом без образования пленки электролита на внешней поверхности гранулы; использование в качестве материала гранул сульфированного сополимера стирол-дивинилбензола; закрепление детали на держателе, погружении детали в электропроводящие гранулы, заполняющие рабочий контейнер; подключении детали к аноду, а гранул к катоду; полирование до получения заданной шероховатости поверхности детали; обеспечение в процессе полирования колебательных движений гранул во всем объеме рабочего контейнера; использование рабочего контейнера установки выполненного из электропроводного материала; подключение гранул к катоду за счет их контакта с поверхностью контейнера или за счет их контакта с поверхностью по крайней мере одного электрода, погруженного в гранулы, но не соприкасающегося с поверхностью обрабатываемой детали; обеспечение колебательных движений гранул вибрацией контейнера при совершении контейнером колебательных движений в двух плоскостях с частотой от 15…40 кГц, амплитудой от 2 до 8 мм; использование в качестве гранул, либо сферических частиц диаметром от 0,4 до 1,2 мм, либо овальных частиц размерами от 0,3 до 1,4 мм; осуществление полирования в среде аргона и использование в качестве детали лопатки турбины из титанового сплава, а в качестве электролита водного раствора смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л; произведение в процессе полирования относительного движения обрабатываемой детали и рабочего контейнера; использование в качестве относительного движения обрабатываемой детали и рабочего контейнера либо вращения, либо колебательного движения, либо возвратно-поступательного движения, либо их сочетания; проведение полирования при плотности тока от 0,2-10 А/см2, позволяют достичь технического результата заявляемого способа - повышение качества и однородности обработки поверхности деталей.Improving the quality of electropolishing of parts according to the proposed method, in all the processing cases, indicates that the use of the method of electropolishing of the part, including the following features: filling with electrically conductive granules of the working container; fixing the part to the holder; immersion of the part in electrically conductive granules filling the working container; the use of porous granules from a material ensuring the filling of pores with electrolyte without the formation of an electrolyte film on the outer surface of the granule; use as material of granules of sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer; fixing the part on the holder, immersing the part in electrically conductive granules filling the working container; connecting the part to the anode, and the granules to the cathode; polishing to obtain a given surface roughness of the part; providing in the process of polishing the oscillatory movements of the granules in the entire volume of the working container; use of the working container of the installation made of electrically conductive material; connecting the granules to the cathode due to their contact with the surface of the container or due to their contact with the surface of at least one electrode immersed in the granules, but not in contact with the surface of the workpiece; providing vibrational movements of the granules with vibration of the container when the container makes oscillating movements in two planes with a frequency of 15 ... 40 kHz, an amplitude of 2 to 8 mm; the use as granules, either spherical particles with a diameter of from 0.4 to 1.2 mm, or oval particles with sizes from 0.3 to 1.4 mm; polishing in argon medium and using a titanium alloy turbine blade as a part, and as an electrolyte in an aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF with an NH 4 F content of 5 to 15 g / l and KF of 30 to 50 g / l; the product in the process of polishing the relative motion of the workpiece and the working container; using as rotation the workpiece and the working container, either rotation, or oscillatory motion, or reciprocating motion, or a combination thereof; polishing at a current density of 0.2-10 A / cm 2 allows you to achieve the technical result of the proposed method is to improve the quality and uniformity of the surface treatment of parts.

Claims (13)

1. Способ электрополирования металлической детали, включающий заполнение электропроводящими гранулами рабочего контейнера, закрепление детали на держателе, погружение детали в электропроводящие гранулы, заполняющие рабочий контейнер и выполненные в виде пористых гранул из сульфированного сополимера стирол-дивинилбензола, поры которых заполнены электролитом без образования пленки электролита на внешней поверхности гранулы, подключение детали к аноду, а гранул к катоду, и полирование до получения заданной шероховатости поверхности детали, отличающийся тем, что в процессе полирования обеспечивают колебательные движения гранул во всем объеме рабочего контейнера.1. The method of electropolishing a metal part, including filling the conductive granules of the working container, securing the part to the holder, immersing the part in the electrically conductive granules filling the working container and made in the form of porous granules of a sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer, the pores of which are filled with an electrolyte without forming an electrolyte film on the outer surface of the granules, connecting the part to the anode, and the granules to the cathode, and polishing to obtain a given surface roughness Details, characterized in that in the process of polishing granules provide oscillatory motion in the entire volume of the working container. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют рабочий контейнер установки, выполненный из электропроводного материала, а подключение гранул к катоду производят за счет их контакта с поверхностью контейнера.2. The method according to p. 1, characterized in that they use a working container of the installation made of electrically conductive material, and the granules are connected to the cathode due to their contact with the surface of the container. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подключение гранул к катоду производят за счет их контакта с поверхностью по крайней мере одного электрода, погруженного в гранулы, но не соприкасающегося с поверхностью обрабатываемой детали.3. The method according to p. 1, characterized in that the granules are connected to the cathode due to their contact with the surface of at least one electrode immersed in the granules, but not in contact with the surface of the workpiece. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что колебательные движения гранул обеспечивают вибрацией контейнера, причем контейнер совершает колебательные движения в двух плоскостях с частотой от 15…40 кГц, амплитудой от 2 до 8 мм.4. The method according to p. 1, characterized in that the oscillatory movements of the granules provide vibration of the container, and the container oscillates in two planes with a frequency of 15 ... 40 kHz, an amplitude of 2 to 8 mm. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что в качестве гранул используют либо сферические частицы диаметром от 0,4 до 1,2 мм, либо овальные частицы размерами от 0,3 до 1,4 мм.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that as the granules use either spherical particles with a diameter of from 0.4 to 1.2 mm, or oval particles with a size of from 0.3 to 1.4 mm. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что полирование осуществляют в среде аргона, а в качестве детали используют лопатку турбины из титанового сплава, а в качестве электролита используют водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л.6. The method according to p. 5, characterized in that the polishing is carried out in argon medium, and a turbine blade made of a titanium alloy is used as a part, and an aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF with an NH 4 F content of from 5 is used as an electrolyte up to 15 g / l and KF - from 30 to 50 g / l. 7. Способ по любому из пп. 1-3, 6, отличающийся тем, что в процесс полирования производят относительное движение обрабатываемой детали и рабочего контейнера.7. The method according to any one of paragraphs. 1-3, 6, characterized in that in the polishing process produce relative movement of the workpiece and the working container. 8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в процессе полирования производят относительное движение обрабатываемой детали и рабочего контейнера.8. The method according to p. 5, characterized in that in the polishing process produce relative movement of the workpiece and the working container. 9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в качестве относительного движения обрабатываемой детали и рабочего контейнера используют либо вращение, либо колебательное движение, либо возвратно-поступательное движение, либо их сочетания.9. The method according to p. 7, characterized in that as the relative motion of the workpiece and the working container use either rotation, or oscillatory motion, or reciprocating motion, or combinations thereof. 10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в качестве относительного движения обрабатываемой детали и рабочего контейнера используют либо вращение, либо колебательное движение, либо возвратно-поступательное движение, либо их сочетания.10. The method according to p. 8, characterized in that as the relative motion of the workpiece and the working container use either rotation, or oscillatory motion, or reciprocating motion, or combinations thereof. 11. Способ по любому из пп. 1-4, 6, 8-10, отличающийся тем, что полирование проводят при плотности тока от 0,2-10 А/см2.11. The method according to any one of paragraphs. 1-4, 6, 8-10, characterized in that the polishing is carried out at a current density of 0.2-10 A / cm 2 . 12. Способ по п. 5, отличающийся тем, что полирование проводят при плотности тока от 0,2-10 А/см2.12. The method according to p. 5, characterized in that the polishing is carried out at a current density of 0.2-10 A / cm 2 . 13. Способ по п. 7, отличающийся тем, что полирование проводят при плотности тока от 0,2-10 А/см2.13. The method according to p. 7, characterized in that the polishing is carried out at a current density of 0.2-10 A / cm 2 .
RU2018134887A 2018-10-02 2018-10-02 Method of electropolishing of metal part RU2700226C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134887A RU2700226C1 (en) 2018-10-02 2018-10-02 Method of electropolishing of metal part

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134887A RU2700226C1 (en) 2018-10-02 2018-10-02 Method of electropolishing of metal part

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2700226C1 true RU2700226C1 (en) 2019-09-13

Family

ID=67989938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134887A RU2700226C1 (en) 2018-10-02 2018-10-02 Method of electropolishing of metal part

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700226C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722544C1 (en) * 2019-11-06 2020-06-01 Аскар Джамилевич Мингажев Method of turbomachine hollow blade treatment with perforated holes
RU2734179C1 (en) * 2020-03-15 2020-10-13 Аскар Джамилевич Мингажев Method of polishing inner surface of part
WO2023124977A1 (en) * 2021-12-28 2023-07-06 广东省科学院化工研究所 Solid particles used for electrolytic polishing of metal part
RU2822229C1 (en) * 2023-09-21 2024-07-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Method for electrolytic polishing of aluminum alloy part

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1481267A1 (en) * 1987-06-01 1989-05-23 Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии Method of etching materials
JP2002093758A (en) * 2000-09-20 2002-03-29 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Polishing system and polishing pad for use therein and polishing method
RU2303087C2 (en) * 2005-05-23 2007-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" Method and device for local electrochemical treatment of channel edges
RU2461667C1 (en) * 2011-04-25 2012-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Вакууммаш" Method of electrolytic-plasma grinding of parts from titanium and its alloys
WO2017186992A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 Drylyte, S.L. Method for smoothing and polishing metals via ion transport by means of free solid bodies, and solid bodies for carrying out said method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1481267A1 (en) * 1987-06-01 1989-05-23 Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии Method of etching materials
JP2002093758A (en) * 2000-09-20 2002-03-29 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Polishing system and polishing pad for use therein and polishing method
RU2303087C2 (en) * 2005-05-23 2007-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" Method and device for local electrochemical treatment of channel edges
RU2461667C1 (en) * 2011-04-25 2012-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Вакууммаш" Method of electrolytic-plasma grinding of parts from titanium and its alloys
WO2017186992A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 Drylyte, S.L. Method for smoothing and polishing metals via ion transport by means of free solid bodies, and solid bodies for carrying out said method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722544C1 (en) * 2019-11-06 2020-06-01 Аскар Джамилевич Мингажев Method of turbomachine hollow blade treatment with perforated holes
RU2734179C1 (en) * 2020-03-15 2020-10-13 Аскар Джамилевич Мингажев Method of polishing inner surface of part
WO2023124977A1 (en) * 2021-12-28 2023-07-06 广东省科学院化工研究所 Solid particles used for electrolytic polishing of metal part
RU2822229C1 (en) * 2023-09-21 2024-07-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Method for electrolytic polishing of aluminum alloy part

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2694941C1 (en) Blisk blades electropolishing method and working container for its implementation
RU2700226C1 (en) Method of electropolishing of metal part
RU2700229C1 (en) Blisk blades electropolishing method
US11697154B2 (en) Polishing method for inner wall of hollow metal part
Du et al. Research on the electrolytic-magnetic abrasive finishing of nickel-based superalloy GH4169
RU2697757C1 (en) Method for dry local electropolishing blisk blades and working container for its implementation
RU2552202C2 (en) Method of protecting compressor blades of gas-turbine engine made of titanium alloy from abrasive dust erosion
RU2699495C1 (en) Blisk blades serially electropolishing method and working container for its implementation
JP2021510768A (en) Use of H2SO4 as an electrolyte in methods for metal smoothing and polishing by ion transport via free solids
Kendall et al. A review of physical experimental research in jet electrochemical machining
RU2734179C1 (en) Method of polishing inner surface of part
CN107999908B (en) Manufacturing method of micro-pit array
RU2697759C1 (en) Method of electrochemical treatment of internal channel of metal part and electrode-tool for its implementation
RU2724734C1 (en) Method of electropolishing part
RU2715396C1 (en) Method for electric polishing of gte blade of alloyed steel and device for its implementation
CN113174553A (en) Method for improving corrosion resistance of magnesium alloy by combining electron beam remelting and micro-arc oxidation
RU2710087C1 (en) Method of processing perforated holes in hollow blades of turbomachine and installation for its implementation
RU2621744C2 (en) Method of electrolyte-plasma treatment of items manufactured with application of additive technologies
RU2706263C1 (en) Method of electrolytic-plasma polishing of articles from titanium and iron-chromium-nickel alloys
RU2731705C1 (en) Method of electropolishing of metal part
RU2769105C1 (en) Method for dry electropolishing of a turbomachine blade
RU2812925C1 (en) Method for electrolytic-plasma polishing of turbomachine blades made from titanium alloy
RU2471021C1 (en) Method for obtaining nanocomposite coatings
RU2715398C1 (en) Method of electropolishing part
RU2693235C1 (en) Device for electrolytic-plasma polishing of blisk blades