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不锈钢电解抛光工艺

不锈钢具有优良的耐蚀性能,因而在工业中得到了广泛应用。在许多场合,不锈钢制品的表面常常需要满足某些特殊的要求,例如:低表面粗糙度,高光泽度,亚光处理,法纹效果等。
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    不锈钢具有优良的耐蚀性能,因而在工业中得到了广泛应用。在许多场合,不锈钢制品的表面常常需要满足某些特殊的要求,例如:低表面粗糙度,高光泽度,亚光处理,法纹效果等。其中降低表面粗糙度、提高光亮度,也就是通常所说的进行表面抛光,是最为常见的要求。

    不锈钢经过电解抛光后,会呈现出诸多优点:

    1.抛光的表面不会产生变质层,无附加应力﹐并可去除或减小原有的应力层。

    2.对难于用机械抛光的硬质材料﹑软质材料以及薄壁﹑形状复杂﹑细小的零件和制品都能加工。

    3.抛光时间短﹐而且可以多件同时抛光﹐生产效率高。

    4.电解抛光所能达到的表面粗糙度与原始表面粗糙度有关﹐一般可提高两级。但由于电解液的通用性差﹐使用寿命短和强腐蚀性等缺点﹐电解抛光的应用范围受到限制。电解抛光主要用于表面粗糙度小的金属制品和零件﹐如反射镜﹑不锈钢餐具﹑装饰品﹑注射针﹑弹簧﹑叶片和不锈钢管等﹐还可用于某些模具(如胶木模和玻璃模等)和金相磨片的抛光。

    电解抛光的优劣与否,取决于电解抛光的机理和工艺、抛光液各主要成分,其次之外,还有工艺参数选择、电场分布分析、辅助电极设计等。  

    不锈钢电解抛光工艺介绍:

    一、抛光液组成和操作条件

    浓磷酸(比重 1.74)        510ml/L          887.4g/L

    浓硫酸(比重1.84)        395ml/L          726.8g/L

    LQ-60添加剂               50ml/L           52.5g/L

    水                         50ml/L            50g/L

    温度                     50–75℃       最佳60–65℃

    阳极电流密度,DA        6–15A/dm2     最佳10–12A/dm2

    电压                              5–8 伏

    抛光时间                         3–5分钟

    阴极材料                        铅或铅合金

    阴极面积∶阳极面积               2–3∶1

    二、开槽步骤

    LQ-60添加剂是一种表面活性剂,在其使用初期电解抛光时会产生大量泡沫,因此抛光液液面与抛光槽顶部之间的距离不应≤15cm。准确计算将欲配制的电解抛光液的体积,再根据抛光液组成将所要加入的抛光液各组分按下列顺序加入抛光槽内。

    1、注入所需水量。

    2、加入所需磷酸量。

    3、切记硫酸用水稀释时会释放出大量热量,溶液温度急剧升高,边搅拌边添加,当温度升至80℃时应停止添加,待溶液冷却后再进一步添加直至全部加完。

    4、加入所需数量LQ-60添加剂,边搅拌边添加,添加完毕后彻底搅拌以确保均匀混合。

    三、工艺流程

    化学除油 → 热水清洗 → 浸酸(1–2% 硫酸溶液) → 电解抛光 → 三道逆流清洗 → 浸碱(5% 碳酸钠溶液) → 热水清洗 → 擦干或烘干

    四、槽液维护及补加

    1.不锈钢工件在进入抛光槽之前应尽可能将残留在工件表面的水分除去,因工件夹带过多水分有可能造成抛光面出现严重麻点,局部浸蚀而导致工件报废。

    2.在电解抛光过程中,作为阳极的不锈钢工件,其所含的铁、铬、镍元素不断转变为金属离子溶入抛光液内而不在阴极表面沉积。随着抛光过程的进行,金属离子浓度不断增加,当达到一定数值后,这些金属离子以磷酸盐和硫酸盐形式不断从抛光液内沉淀析出,沉降于抛光槽底部。为此,抛光液必须定期过滤,去除这些固体沉淀物。

    3.在抛光槽运行过程中,除磷酸、硫酸不断消耗外水分因蒸发和电解而损失,此外,高粘度抛光液不断被工件夹带损失,抛光液液面不断下降,需经常往抛光槽补加新鲜抛光液和水。

    4.该抛光液在未经抛光前的原始比重为1.68,在抛光槽运行过程中,抛光液的比重应控制在1.68±0.03的范围内。抛光液比重和粘度过高,说明抛光液含水量不足或硫酸含量偏高磷酸含量偏低;反之,抛光液比重过低,表明抛光液含水量过高。经常用比重计测定抛光液的比重是一种简单有效的控制手段。

    5.在有条件的情况下,最好定期分析抛光液的酸度、磷酸及硫酸的含量。

    五.设备要求

    电解抛光液通常为矿物酸并在较高的温度下操作,因此抛光槽、清洗槽、阴极、加热盘管及排风装置必须由可耐抛光液腐蚀的材料制造。

    1.聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、环氧玻璃钢以及内衬上述材料的钢槽均可用作电解抛光槽。

    2.电加热或蒸汽加热盘管可选用以下材料:

    (1).聚四氟乙烯盘管:管束式聚四氟乙烯换热器用于蒸汽加热。聚四氟乙烯电加热管用于电加热。聚四氟乙烯盘管价格虽高但使用寿命长且电中性。

    (2).纯铅或铅锑合金盘管:纯铅或铅锑合金可用作电解抛光蒸汽加热盘管。为增加盘管使用寿命,在抛光液液面与空气交界处应另用铅加厚。

    (3).石英电加热管。

    3.挂具:电解抛光挂具的选择使用带有钛制挂钩的外涂塑溶胶的铜挂具的使用寿命最长。因本抛光液不含铬酸,也可用磷青铜作挂钩。

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