專利名稱：奧氏體不銹鋼小孔電解拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種奧氏體不銹鋼小孔電解拋光的方法，尤其是孔徑相對(duì)較小(孔徑 ^ 1mm)、深徑比相對(duì)較大(》IOmm)的不銹鋼小孔、深盲孔以及交叉孔的電解拋光方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的不銹鋼電解拋光方法有很多，但從零件電解拋光部位歸結(jié)起來有兩 種一種為外表面的電解拋光，其主要目的是美觀好看或者改變其表面質(zhì)量，這種工藝方 法已經(jīng)相當(dāng)成熟，工藝配方及參數(shù)相對(duì)寬泛，操作控制都比較容易和方便，這也是最常用和 比較傳統(tǒng)的一類工藝方法；另一種為管狀體或腔體內(nèi)表面的電解拋光，這種電解拋光相對(duì) 外表面的方法要復(fù)雜的多，它需要在溶液配方、電極、工藝參數(shù)及溶液流動(dòng)等方面做到最優(yōu) 化，才可以實(shí)現(xiàn)，由于這類工件其管內(nèi)徑或腔體相對(duì)都較大，電極之間的間距相對(duì)也較大， 只要合適合理，完全可以實(shí)現(xiàn)較理想的電解拋光，這類工藝方法也已經(jīng)見于實(shí)際應(yīng)用中。但是目前在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中針對(duì)孔徑相對(duì)較小(孔徑> 1mm)、深徑比相對(duì)較大 (^ IOmm)的不銹鋼小孔、深盲孔的拋光，由于傳統(tǒng)的工藝配方主要以磷酸為主，并輔以其 他的添加劑，電流密度通常為70-120A/dm2，或者電壓為7-15V，甚至更高達(dá)30V，其溶液黏度 較大、電壓電流也過大，通常被認(rèn)為小孔電解拋光時(shí)溶液流動(dòng)性不好或發(fā)熱燒傷而無法實(shí) 現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)難度相當(dāng)大等原因，在實(shí)際生產(chǎn)中仍然以機(jī)械、物理等傳統(tǒng)方法居多，效果不是很
王困相

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)孔徑相對(duì)較小、深徑比相對(duì)較大的不銹鋼 深、盲孔，交叉孔的傳統(tǒng)拋光溶液存在的問題，提供一種奧氏體不銹鋼小孔的電解拋光溶液。本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)孔徑相對(duì)較小、深徑比相對(duì)較大的不銹鋼 深、盲孔，交叉孔的傳統(tǒng)拋光過程中的種種不足，提供一種奧氏體不銹鋼小孔的電解拋光方法。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光 溶液，每升所述拋光溶液中含有磷酸1000-1250g，硫酸200-260g，無水乙醇180_240g。優(yōu)選地，每升所述拋光溶液還包括5_8ml重量百分比濃度為30_40%的羥基乙酸 溶液。優(yōu)選地，所述磷酸的重量百分比濃度為85%，所述硫酸的重量百分比濃度為 95%，所述無水乙醇的重量百分比濃度為99. 5%。上述溶液的配制過程取計(jì)量的無水乙醇于容器中，然后再取計(jì)量的磷酸和硫酸， 分別在攪拌的情況下緩慢加入到無水乙醇溶液中，攪勻后再取計(jì)量的添加劑(主要為羥基乙酸溶液)加入配制的溶液中加熱到50-65°C待用。本發(fā)明還提供了一種用于電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光方法，采用上述 拋光液對(duì)待拋光工件進(jìn)行拋光處理，每升所述拋光溶液中含有磷酸1000-1250g，硫酸 200-260g，無水乙醇 180-240g。優(yōu)選地，每升所述拋光溶液還包括5_8ml的羥基乙酸溶液。優(yōu)選地，所述拋光方法包括步驟Si，將待拋光工件穿過電極針并固定在夾持裝置上，形成溶液循環(huán)通道，并將其整 體浸入拋光溶液中；S2，連接并開啟溶液循環(huán)流動(dòng)設(shè)備，使拋光溶液以一定速度循環(huán)流動(dòng)；S3，夾持裝置接電源正極，電極針接電源負(fù)極，開啟直流電源，調(diào)整電壓范圍進(jìn)行 電解拋光。優(yōu)選地，所述拋光溶液的溫度為50_65°C。優(yōu)選地，所述拋光溶液的流速為200-500ml/min。優(yōu)選地，所述步驟S3中的電壓范圍為2. 5-4. 2V ；電流密度為3. 5_15A/dm2。(三)有益效果通過合理設(shè)計(jì)電解拋光溶液和電解拋光工藝參數(shù)，很好地實(shí)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼小 孔電解拋光，尤其滿足了孔徑相對(duì)較小(孔徑> Imm)、深徑比相對(duì)較大(> IOmm)的不銹鋼 小孔、深盲孔以及交叉孔的電解拋光，拋光效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械、物理方法，根據(jù)小孔拋 光前的表面狀況，最高可以達(dá)到鏡面。


圖1是依據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的不銹鋼小通孔電解拋光工藝示意圖；圖2是依據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式的不銹鋼深盲孔電解拋光工藝示意圖。其中，1 工件；2 電極針；3 夾持裝置；4 拋光溶液；5 管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1本實(shí)施例所用的拋光溶液為每升混合溶液中含有濃度為85%的磷酸IlOOg ；濃 度為95%的硫酸240g ；濃度為99. 5%的無水乙醇210g。電壓為4V ；電流密度為10A/dm2。圖1是依據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的不銹鋼小通孔電解拋光工藝示意圖。在電解 拋光時(shí)先將工件1穿過電極針2并固定在夾持裝置3上，這樣工件1和夾持裝置3及管5 就共同形成了溶液循環(huán)通道，然后將其整體浸入拋光溶液4(溶液溫度50-65°C )中，管 5與溶液循環(huán)流動(dòng)設(shè)備(蠕動(dòng)泵或電磁計(jì)量泵等)連接并開啟，使溶液循環(huán)流動(dòng)(流量 200-500ml/min)，夾持裝置3上接陽極(電源正極)，電極針2接陰極(電源負(fù)極)，開啟 直流電源，調(diào)整電壓在合適范圍即可以進(jìn)行電解拋光。根據(jù)粘膜理論，在電場(chǎng)的作用下，陽 極(工件1小孔)便發(fā)生溶解，而在表面的微凸處的黏膜厚度比凹處小，導(dǎo)致凸處的電阻也 較小，從而造成電流集中，所以電流密度也較大，電位也升高，此時(shí)表面也析出大量的氧氣，
4而從下到上的循環(huán)溶液則可以較好的帶走大量的氧氣，另外可以更新電場(chǎng)介質(zhì)和帶走電解 熱，尤利于黏膜溶解擴(kuò)散，這樣就加快了微凸部位金屬的溶解速度。隨著電解拋光時(shí)間的延 續(xù)，陽極表面上的微凸處被逐漸削平，使整個(gè)表面變得平滑、光亮。拋光前小孔表面粗糙度 為0. 26，用該拋光溶液和拋光方法拋光后表面粗糙度為0. 09。實(shí)施例2本實(shí)施例所用的拋光溶液為每升混合溶液中含有濃度為85%的磷酸IOOOg ；濃 度為95 %的硫酸200g ；濃度為99. 5 %的無水乙醇180g，6. 5ml羥基乙酸溶液，濃度為35 %。 電壓為4. 2V ；電流密度為15A/dm2。圖1是依據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式的不銹鋼小通孔電解拋光工藝示意圖。在電 解拋光時(shí)先將工件1穿過電極針2并固定在夾持裝置3上，這樣工件1和夾持裝置3及管 5就共同形成了溶液循環(huán)通道，然后將其整體浸入拋光溶液4(溶液溫度50-65°C )中，管 5與溶液循環(huán)流動(dòng)設(shè)備(蠕動(dòng)泵或電磁計(jì)量泵等)連接并開啟，使溶液循環(huán)流動(dòng)(流量 200-500ml/min)，夾持裝置3上接陽極(電源正極)，電極針2接陰極(電源負(fù)極)，開啟 直流電源，調(diào)整電壓在合適范圍即可以進(jìn)行電解拋光。根據(jù)粘膜理論，在電場(chǎng)的作用下，陽 極(工件1小孔)便發(fā)生溶解，而在表面的微凸處的黏膜厚度比凹處小，導(dǎo)致凸處的電阻也 較小，從而造成電流集中，所以電流密度也較大，電位也升高，此時(shí)表面也析出大量的氧氣， 而從下到上的循環(huán)溶液則可以較好的帶走大量的氧氣，另外可以更新電場(chǎng)介質(zhì)和帶走電解 熱，尤利于黏膜溶解擴(kuò)散，這樣就加快了微凸部位金屬的溶解速度。隨著電解拋光時(shí)間的延 續(xù)，陽極表面上的微凸處被逐漸削平，使整個(gè)表面變得平滑、光亮。拋光前小孔表面粗糙度 為0. 39，用該拋光溶液和拋光方法拋光后表面粗糙度為0. 14。實(shí)施例3本實(shí)施例選用的拋光溶液為每升混合溶液中包含濃度為85%的磷酸1250g，濃 度為95%的硫酸260g ；濃度為99. 5%的無水乙醇240g ；電壓為2. 5V ；電流密度為3. 5A/ dm2 ο圖2是依據(jù)本發(fā)明再一種實(shí)施方式的不銹鋼深盲孔電解拋光工藝示意圖，其基本 原理同上，主要區(qū)別就是其電極針2是一種小管電極，其通過夾持裝置固定，一方面與直流 電源負(fù)極連接充當(dāng)陰極導(dǎo)電作用，另一方面還和管5連接共同形成溶液循環(huán)通道，起到輸 送溶液的作用。其溶液循環(huán)是通過管電極將溶液輸送到小孔底部，然后通過盲孔自下而上 的流出，從而可以保證帶走陽極上(工件1盲孔)大量的氧氣，并更新電場(chǎng)介質(zhì)和帶走電解 熱。其拋光過程同上。拋光前小孔表面粗糙度為0.53，拋光后表面粗糙度為0.27。實(shí)施例4本實(shí)施例選用的拋光溶液為每升混合溶液中包含濃度為85%的磷酸1150g，濃 度為95%的硫酸230g ；濃度為99. 5%的無水乙醇200g ；還可以包含7ml羥基乙酸溶液，濃 度為30% ；電壓為3. 2V ；電流密度為8A/dm2。圖2是依據(jù)本發(fā)明又一種實(shí)施方式的不銹鋼深盲孔電解拋光工藝示意圖，其基本 原理同上，主要區(qū)別就是其電極針2是一種小管電極，其通過夾持裝置固定，一方面與直流 電源負(fù)極連接充當(dāng)陰極導(dǎo)電作用，另一方面還和管5連接共同形成溶液循環(huán)通道，起到輸 送溶液的作用。其溶液循環(huán)是通過管電極將溶液輸送到小孔底部，然后通過盲孔自下而上 的流出，從而可以保證帶走陽極上(工件1盲孔)大量的氧氣，并更新電場(chǎng)介質(zhì)和帶走電解
5熱。其拋光過程同上。拋光前小孔表面粗糙度為0.50，拋光后表面粗糙度為0.20。由以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過合理設(shè)計(jì)電解拋光溶液和電解拋光 工藝參數(shù)，很好地實(shí)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼小孔電解拋光，尤其滿足了孔徑相對(duì)較小(孔徑 ^ 1mm)、深徑比相對(duì)較大(》IOmm)的不銹鋼小孔、深盲孔以及交叉孔的電解拋光，拋光效 果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械、物理方法，根據(jù)小孔拋光前的表面狀況，最高可以達(dá)到鏡面。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光溶液，其特征在于，每升所述拋光溶液中含有磷酸1000 1250g，硫酸200 260g，無水乙醇180 240g。
2.如權(quán)利要求1所述的拋光溶液，其特征在于，每升所述拋光溶液還包括5-8ml重量百 分比濃度為30-40%的羥基乙酸溶液。
3.如權(quán)利要求1或2所述的拋光溶液，其特征在于，所述磷酸的重量百分比濃度為 85%，所述硫酸的重量百分比濃度為95%，所述無水乙醇的重量百分比濃度為99. 5%。
4.一種用于電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光方法，其特征在于，采用拋光液對(duì)待拋 光工件進(jìn)行拋光處理，每升所述拋光溶液中含有磷酸1000-1250g，硫酸200-260g，無水乙 醇 180-240g。
5.如權(quán)利要求4所述用于電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光方法，其特征在于，每升 所述拋光溶液還包括5-8ml的羥基乙酸溶液。
6.如權(quán)利要求4或5所述用于電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光方法，其特征在于，所 述拋光方法包括步驟Si，將待拋光工件穿過電極針并固定在夾持裝置上，形成溶液循環(huán)通道，并將其整體浸 入拋光溶液中；S2，連接并開啟溶液循環(huán)流動(dòng)設(shè)備，使拋光溶液以一定速度循環(huán)流動(dòng)；S3，夾持裝置接電源正極，電極針接電源負(fù)極，開啟直流電源，調(diào)整電壓范圍進(jìn)行電解 拋光。
7.如權(quán)利要求6所述的電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光方法，其特征在于，所述拋 光溶液的溫度為50-65°C。
8.如權(quán)利要求6所述的電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光方法，其特征在于，所述拋 光溶液的流速為200-500ml/min。
9.如權(quán)利要求6所述的電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光方法，其特征在于，步驟S3 中的電壓范圍為2. 5-4. 2V ；電流密度為3. 5-15A/dm2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電解拋光奧氏體不銹鋼小孔的拋光溶液，每升所述拋光溶液中含有磷酸1000-1250g，硫酸200-260g，無水乙醇180-240g。通過合理設(shè)計(jì)電解拋光溶液和電解拋光工藝參數(shù)，很好地實(shí)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼小孔電解拋光，尤其滿足了孔徑相對(duì)較小(孔徑≥1mm)、深徑比相對(duì)較大(≥10mm)的不銹鋼小孔、深盲孔以及交叉孔的電解拋光，拋光效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械、物理方法，根據(jù)小孔拋光前的表面狀況，最高可以達(dá)到鏡面。
文檔編號(hào)C25F7/00GK101892511SQ201010228099
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者張猛, 方剛, 祝恒陽 申請(qǐng)人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司