專利名稱：不銹鋼設(shè)備動(dòng)態(tài)電解復(fù)合拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種電化學(xué)表面拋光處理技術(shù)，特別適用于大型設(shè)備及小口徑管道內(nèi)壁電解復(fù)合拋光。
長期以來，在石油化工、紡織、食品、制藥等行業(yè)生產(chǎn)中，由于某些關(guān)鍵設(shè)備(如聚合釜、反應(yīng)罐、物料管線等)內(nèi)表面粗糙度較高，致使某些粘性物料、粉料等容易產(chǎn)生掛壁、結(jié)垢現(xiàn)象，影響設(shè)備傳熱效率，嚴(yán)重者使設(shè)備完全阻塞，被迫停止運(yùn)行。對(duì)于某些易燃性物料，由于靜電集中現(xiàn)象，存在易使物料產(chǎn)生火花爆炸的隱患，為了解決上述問題，要求對(duì)設(shè)備內(nèi)表面進(jìn)行拋光處理，提高表面光潔度。設(shè)備拋光處理后，隨著光潔度的提高其耐腐蝕性也相應(yīng)提高。
現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于大型不銹鋼設(shè)備表面拋光，通常采用手工機(jī)械研磨方法，所用工具是電動(dòng)或風(fēng)動(dòng)的砂輪或砂帶，這種方法存在生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大且拋光精度不高等缺點(diǎn)；國內(nèi)對(duì)于小口徑管道內(nèi)壁的拋光，目前尚無有效措施。為了獲得較高的光潔度，八十年代末，國內(nèi)出現(xiàn)了“電解拋光”新工藝，即把工件作為陽極，電極作為陰極，電極與工件作相對(duì)移動(dòng)，用泵將電解液不斷地送到陰極與工件的間隙處，通電使工件表面發(fā)生電化學(xué)溶解，從而使工件表面獲得較高的光潔度。但是現(xiàn)有技術(shù)中，要求工件原始表面具備較高的光潔度，一般在7(Ra1.25)以上，單純通過電化學(xué)溶解，光潔度最多提高3級(jí)，且耗時(shí)較長。這樣對(duì)于無法達(dá)到前處理光潔度要求的工件，如小口徑管道內(nèi)壁、設(shè)備內(nèi)部死角等，單純電解拋光就無法實(shí)施。另外，現(xiàn)有技術(shù)中所用電解液為HF、HClO4、亞硝酸、鉻酸體系，這種電解液存在燃爆性和毒性等缺點(diǎn)。再者，現(xiàn)有技術(shù)操作溫度較高，一般在70℃以上；操作電流密度也較高，一般在60A/dm2以上，致使現(xiàn)場拋光難度增大，且成本提高。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種有效的適用于大型不銹鋼設(shè)備及小口徑管道現(xiàn)場拋光方法，實(shí)現(xiàn)電解拋光與機(jī)械研磨同步同機(jī)進(jìn)行，達(dá)到常溫操作、無環(huán)境污染、無毒操作且耗能低的目的。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的解決方案是通過直流電源7把設(shè)備作為陽極6，電解液1通過循環(huán)用儲(chǔ)槽2、輸液泵3、輸液管4，再通過陰極到達(dá)陰、陽極之間，陰、陽極作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征是陰極有吸液層12，電解液1由硫酸、磷酸、鐵氰化鉀、羧甲基纖維素、壬基酚聚氧乙烯醚、水組成。電解液硫酸含量為11～33％，磷酸含量為10～30％，鐵氰化鉀含量為0.06～0.90％，羧甲基纖維素含量為0.2～0.6％，壬基酚聚氧乙烯醚含量為0.03～0.10％，其余為水。陰極吸液層為玻璃絨或石棉絨，與陽極接觸面的陰極形狀是平面、曲面、球面。陰、陽極間距為3～20mm，操作電流密度為5～45A/dm2，電解液為常溫。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是常溫操作，電解液無毒、無燃爆性、成本低廉，工件前處理簡單，電耗低，拋光精度高。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，

圖1為本發(fā)明的工作原理圖，圖2為圖1的A局部放大圖。
首先，將陰極5放置在被拋光件陽極6上，保證陰、陽極能夠方便的移動(dòng)，用輸液泵3將儲(chǔ)槽2中的電解液1通過輸液管4使電解液循環(huán)起來，并通過陰、陽極的間隙，開啟直流電源7，并調(diào)節(jié)到相應(yīng)的電流、電壓值，然后使陰、陽極作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)不同工件的幾何形狀選用不同的陰極形狀，直至陰極移動(dòng)覆蓋所有的欲拋光面，此時(shí)拋光過程結(jié)束。
請(qǐng)看具體實(shí)施例例1一臺(tái)直徑為2.8米，高6米的1Cr18Ni9Ti不銹鋼粉末料斗，其中筒體高4米，錐體高2米，進(jìn)行電解復(fù)合動(dòng)態(tài)拋光處理。采用的電解液配方為硫酸11％，磷酸30％，羧甲基纖維素0.2％，鐵氰化鉀0.1％，壬基酚聚氧乙烯醚0.03％，余量水。操作溫度常溫。陰、陽極作螺旋線運(yùn)動(dòng)，陰、陽極相對(duì)移動(dòng)速度30～35cm/min，輸出電壓12～20V，輸出電流15～45A。結(jié)果拋光前表面光潔度為7(Ra1.25)，拋光處理后為13(Ra0.020)。
例2一件直徑為3.0米，錐體高度2.0米的316L不銹鋼圓錐體，配方為硫酸11％，磷酸30％，羧甲基纖維素0.2％，鐵氰化鉀0.1％，壬基酚聚氧乙烯醚0.03％，余量水。操作溫度常溫。陰、陽極作螺旋線運(yùn)動(dòng)，陰、陽極相對(duì)移動(dòng)速度30～35cm/min，輸出電壓12～20V，輸出電流15～45A。結(jié)果錐體內(nèi)壁拋光前表面光潔為7(Ra1.25)，拋光后為12(Ra0.040)。
例3一根長8米，內(nèi)徑為50毫米的304不銹鋼管道，電解液配方為硫酸33％，磷酸10％，羧甲基纖維素0.6％，鐵氰化鉀0.08％，壬基酚聚氧乙烯醚0.05％，余量為水。操作溫度常溫。陰陽極相對(duì)移動(dòng)速度為20～30cm/min，輸出電壓5～10V，輸出電流20～40A，結(jié)果管道內(nèi)壁拋光前光潔度為4(Ra10.0)，拋光后為11(Ra0.080)。
例4一個(gè)DN50mm的不銹鋼球閥，采用電解液配方為硫酸11％，磷酸23％，羧甲基纖維素0.3％，壬基酚聚氧乙烯醚0.06％，鐵氰化鉀0.2％，余量水。操作溫度常溫。電源輸出電壓10～15V，輸出電流15～20A。結(jié)果拋光前表面光潔度為5(Ra5.0)，拋光處理后為10(Ra0.160)。
例5一件φ200m的玻璃軋輥，材質(zhì)為高溫不銹鋼合金，采用電解液配方為硫酸25％，磷酸30％，羧甲基纖維素0.2％，鐵氰化鉀0.1％，壬基酚聚氧乙烯醚0.05％，余量水。操作溫度常溫。電源輸出電壓10～15V，輸出電流30～40A，結(jié)果拋光前表面光潔度為7(Ra1.25)，拋光處理后為12(Ra0.040)。
權(quán)利要求
1.一種不銹鋼設(shè)備動(dòng)態(tài)電解復(fù)合拋光方法，是通過直流電源7，把設(shè)備(被拋光工件)作為陽極6，電解液1通過循環(huán)用儲(chǔ)槽2、輸液泵3、輸液管4，再通過陰極到達(dá)陰、陽極之間，陰、陽極作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征是陰極有吸液層，電解液1由硫酸、磷酸、鐵氰化鉀、羧甲基纖維素、壬基酚聚氧乙烯醚、水組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的拋光方法，其特征是電解液硫酸含量為11～33％，磷酸含量為10～30％，鐵氰化鉀含量為0.06～0.90％，羧甲基纖維素含量為0.2～0.6％，壬基酚聚氧乙烯醚含量為0.03～0.10％，其余為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的拋光方法，其特征是陰極吸液層為玻璃絨或石棉絨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所說的拋光方法，其特征是陰極與陽極的接觸面是平面、曲面、球面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所說的拋光方法，其特征是陰、陽極間距為3～20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所說的拋光方法，其特征是操作電流密度為5～45A/dm2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2所說的拋光方法，其特征是常溫操作。
全文摘要
一種不銹鋼設(shè)備動(dòng)態(tài)電解復(fù)合拋光方法，屬于電化學(xué)的表面處理技術(shù)。本發(fā)明采用硫酸、磷酸、鐵氰化鉀、羧甲基纖維素、壬基酚聚氧乙烯醚為原料的電解液。電解液可在常溫、低電流密度下使用，在電極表面有一層吸液層，使用本發(fā)明工件前處理簡單、拋光精度高，可廣泛用于化工、紡織、食品等行業(yè)的設(shè)備拋光。
文檔編號(hào)C25F3/00GK1150982SQ9511980
公開日1997年6月4日 申請(qǐng)日期1995年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月20日
發(fā)明者高平, 王艷春 申請(qǐng)人:高平