1. 不銹鋼工件在電化學拋光前必須徹底除油,并用去污粉擦洗,以免油污污染拋光槽液。
2. 在(zai)使用(yong)過程中需(xu)要經常測量電化學拋(pao)光(guang)液(ye)的(de)相(xiang)對密度。如(ru)果(guo)相(xiang)對密度小于(yu)配(pei)方(fang)(fang)規定值(zhi)(zhi),表明電化學拋(pao)光(guang)液(ye)含水過多,可用(yong)蒸發法將溶液(ye)加熱至80℃以上,將多余(yu)水分(fen)(fen)除去(qu),體積不足部分(fen)(fen)可按配(pei)方(fang)(fang)比例補(bu)(bu)充(chong)磷酸(suan)和硫酸(suan)。在(zai)工件進入電化學拋(pao)光(guang)槽前,最(zui)好(hao)將工件上所(suo)附著的(de)水分(fen)(fen)瀝干或吹干。如(ru)果(guo)相(xiang)對密度太高,超過配(pei)方(fang)(fang)規定值(zhi)(zhi),表示(shi)水分(fen)(fen)過少,要適當補(bu)(bu)充(chong)少量水,使相(xiang)對密度降至規定值(zhi)(zhi)。有條件的(de)最(zui)好(hao)按周期化驗(yan)分(fen)(fen)析溶液(ye),根據(ju)結果(guo)及(ji)時進行調(diao)整。
3. 溶(rong)液的老化(hua)
由于拋光過程中不銹鋼表面的溶解,溶液中的鐵、鎳、鉻含量將逐漸升高,此時溶液逐漸失去拋光能力。無論如何增高溫度,開大電流,均無助于恢復拋光能力。分析溶液,如鐵含量超過60g/L,三價鉻含量超過25g/L,說明溶液已經老化,在高濃度磷酸的存在下,鐵、鉻(三價)均呈酸式磷酸二氫鐵[Fe(H2PO4)3]或磷酸二氫鉻[Cr(H2PO4)3]形式存在,不易沉淀,只有當形成磷酸鐵(FePO4)或磷酸鉻(CrPO4)時才會沉淀于槽底。磷酸濃度較低的溶液具有自凈化能力。對于拋光溶液再生,恢復拋光能力,有兩種方法可供選擇。一個方法是適當用水稀釋溶液,降低酸度,鐵、鉻、鎳等雜質可局部呈磷酸鹽沉淀,除去槽底沉淀,然后再加熱蒸發除去水分,恢復原有的相對密度,此法操作起來較繁瑣,需要消耗較大的能源和時間。另一方法是更換部分溶液,最好保留20%的舊溶液,補充80%的新溶液。可以少通電或不通電處理,很快即可實現正常拋光。
4. 清理陰極(ji)鉛板
在拋(pao)光(guang)過程中陰極(ji)(ji)鉛板(ban)表面會沉(chen)積出一層厚厚的鐵、鎳等雜質(zhi),影響(xiang)陰極(ji)(ji)表面導電(dian),導致電(dian)流下(xia)降,使拋(pao)光(guang)表面的陽極(ji)(ji)電(dian)流密(mi)度也上不去(qu),嚴(yan)重影響(xiang)拋(pao)光(guang)質(zhi)量。因(yin)此(ci),要及時將陰極(ji)(ji)板(ban)上的沉(chen)積物(wu)除去(qu),有時形成硬質(zhi)厚膜,要強力(li)敲打才(cai)能除下(xia),最后沖洗(xi)干凈,以保持(chi)整個電(dian)路通暢(chang)。
5. 陰(yin)極與陽極面積比(bi)
陰極(ji)(ji)面積控(kong)制在陽極(ji)(ji)面積的1/2~1/3.5.在此情(qing)況下,可以防止三(san)(san)價鉻的增長,過多(duo)的三(san)(san)價鉻在陽極(ji)(ji)表面被氧化成六價鉻。三(san)(san)價鉻含量過多(duo),易使拋光液老(lao)化。
6. 陰(yin)陽極(ji)(ji)之間(jian)的極(ji)(ji)距
陰極(ji)與(yu)陽極(ji)之間的(de)距(ju)離(li)(li)過大(da)、電阻增(zeng)大(da),電能消耗增(zeng)大(da),溶液容易(yi)升(sheng)溫(wen),影響拋光質(zhi)量。距(ju)離(li)(li)過小(xiao),易(yi)造(zao)成短路打火,燒黑制品。陰極(ji)與(yu)陽極(ji)之間的(de)距(ju)離(li)(li)以100~300mm為宜。
7. 象形陰極
對(dui)拋(pao)光一些復雜(za)的大型工(gong)件,可制作象形陰極,以保持(chi)陽極電流分(fen)布(bu)均勻,特別是對(dui)內(nei)腔工(gong)件,有適當的象形陰極安(an)置在內(nei)腔中(zhong),才能使內(nei)腔各部位拋(pao)光一致(zhi)。
8. 進出槽要切(qie)斷電源(yuan)
在電(dian)化學拋(pao)光時(shi)(shi),由(you)于電(dian)流密(mi)度較高,給電(dian)流較大,因此,工件在進出拋(pao)光槽時(shi)(shi),要先切斷電(dian)源,不可帶電(dian)掛或摘夾具(ju),以防(fang)止產生電(dian)火花,引起電(dian)解(jie)產生,并會使聚集在槽面(mian)上(shang)的氫(qing)氣(qi)和氧氣(qi)混(hun)合(he)氣(qi)發生爆炸。
9. 控制槽液溫度
由于強大的電流通過槽液,會使槽液升溫,在連續操作中要采取冷卻措施,使用冷凍機冷卻不斷升溫的槽液。拋光液的溫應適度維持在規定的工藝范圍內,使不銹鋼表面拋光整平速率維持正常,以便有效降低電解液的黏度,減少陽極黏膜的厚度,加速陽極溶解產物的擴散,使溶液對流加快,有利于陽極上滯留氣泡脫附,避免產生斑點、麻點。溫度過高,會導致溶液過熱,加速六價鉻向三價鉻的轉變(Cr6++3e→Cr3+),易產生表面腐蝕。溫度過低,使溶液黏度增大,陽極表面黏膜增厚,不利于陽極溶解物的擴散,使拋光整平效果明顯降低。
10. 控(kong)制合(he)適的(de)陽(yang)極電流密(mi)度(du)
不銹鋼零件電化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)時,陽(yang)極電流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)與(yu)金屬的(de)(de)(de)溶解(jie)幾(ji)乎呈(cheng)正比。只有(you)選擇好(hao)陽(yang)極電流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du),并(bing)控制在(zai)(zai)一(yi)定的(de)(de)(de)陽(yang)極電位區間,才能(neng)獲得良好(hao)的(de)(de)(de)電化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)質量,陽(yang)極電流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)的(de)(de)(de)最(zui)佳(jia)值,要根(gen)據(ju)不同的(de)(de)(de)電解(jie)液配方,通過實際拋(pao)光(guang)(guang)(guang),觀(guan)察(cha)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)所得最(zui)佳(jia)值確(que)定。在(zai)(zai)合適的(de)(de)(de)陽(yang)極電流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)下,根(gen)據(ju)黏(nian)膜(mo)理論,微(wei)觀(guan)表面凸(tu)出部(bu)位優先溶解(jie),有(you)利于整(zheng)平(ping)精飾表面。陽(yang)極電流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)過小,零件表面發(fa)(fa)生(sheng)一(yi)般的(de)(de)(de)陽(yang)極溶解(jie),起(qi)不到拋(pao)光(guang)(guang)(guang)效果(guo)。陽(yang)極電流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)過大,黏(nian)膜(mo)被擊穿,氧氣(qi)猛烈析出呈(cheng)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)狀(zhuang),表面過熱(re),導(dao)致電拋(pao)光(guang)(guang)(guang)液擴散加劇,黏(nian)膜(mo)被破壞,不復(fu)存在(zai)(zai),發(fa)(fa)生(sheng)電化(hua)(hua)學腐蝕。所以(yi)在(zai)(zai)電拋(pao)光(guang)(guang)(guang)過程中必須(xu)控制陽(yang)極電流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)在(zai)(zai)最(zui)佳(jia)值,也就是(shi)在(zai)(zai)確(que)定的(de)(de)(de)工藝(yi)范圍(wei)內(nei)。
11. 陽極移(yi)動
陽(yang)(yang)(yang)極(ji)移(yi)動使(shi)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)溶解產物加快擴散出去,起到攪拌作用,有(you)效地排除(chu)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表面(mian)滯留的氣(qi)泡,避免產生的氣(qi)流(liu)生成條紋,防止局部(bu)過熱造(zao)成表面(mian)過腐蝕(shi)。陽(yang)(yang)(yang)極(ji)移(yi)動有(you)助于提高陽(yang)(yang)(yang)極(ji)電流(liu)密度,提高不銹鋼零件的電化學拋光表面(mian)質量。
12. 氯離子的危害
在(zai)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)液(ye)中(zhong)不(bu)(bu)(bu)允(yun)許有(you)活(huo)性氯(lv)(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)存在(zai),氯(lv)(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)能(neng)破壞電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)中(zhong)表面(mian)形成的(de)保護性黏膜,使不(bu)(bu)(bu)銹鋼表面(mian)形成過腐蝕性的(de)麻點。氯(lv)(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)可在(zai)陽(yang)極(ji)高電(dian)流密度(du)上氧化(hua)(hua)(hua)成氯(lv)(lv)(lv)氣逸(yi)出而除(chu)去。氯(lv)(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)的(de)來源(yuan)可能(neng)是用(yong)鹽酸酸洗(xi)后未洗(xi)凈而帶(dai)入槽液(ye),或(huo)原料中(zhong)的(de)不(bu)(bu)(bu)純物氯(lv)(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)引入。
13. 六價鉻和(he)三價鉻的(de)最佳配比
在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液(ye)中六(liu)(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)有(you)(you)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing),對不銹(xiu)鋼表(biao)面起鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)保護作(zuo)用(yong)(yong),三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)對維(wei)護電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)有(you)(you)作(zuo)用(yong)(yong)。新配(pei)成的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液(ye)如(ru)(ru)果沒有(you)(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應產(chan)(chan)生三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),還(huan)不能(neng)獲(huo)得(de)良好(hao)的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)表(biao)面。只有(you)(you)當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)到溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中有(you)(you)一定量(liang)的(de)(de)(de)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)存在時,才能(neng)出現(xian)理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)表(biao)面。如(ru)(ru)果配(pei)方(fang)中加(jia)有(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan),即(ji)六(liu)(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),通(tong)(tong)過(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)反(fan)應,在陰(yin)極上(shang)產(chan)(chan)生氫氣(qi)還(huan)原部分(fen)(fen)六(liu)(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)成為(wei)(wei)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge);如(ru)(ru)果配(pei)方(fang)中沒有(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan),則(ze)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)要靠陽極溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)不銹(xiu)鋼所(suo)含的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)而(er)得(de)。這就(jiu)是(shi)(shi)為(wei)(wei)什么新配(pei)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液(ye)要充分(fen)(fen)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)后才能(neng)進行正常的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)工作(zuo)。在含有(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中,加(jia)入明(ming)(ming)(ming)膠或(huo)甘油(you),它(ta)們能(neng)和(he)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)起強烈(lie)的(de)(de)(de)還(huan)原反(fan)應,部分(fen)(fen)六(liu)(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)轉變為(wei)(wei)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(Cr3+)。六(liu)(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)黃色(se)的(de)(de)(de),三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)綠(lv)(lv)色(se)的(de)(de)(de)。它(ta)們在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)中使(shi)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)呈(cheng)黃綠(lv)(lv)色(se)。這就(jiu)是(shi)(shi)為(wei)(wei)什么通(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)處理(li)后才可(ke)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)。最佳的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)質(zhi)量(liang)是(shi)(shi)在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程的(de)(de)(de)中間階段。在生產(chan)(chan)過(guo)(guo)程中電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液(ye)要保持黃綠(lv)(lv)色(se)。此時,根據化(hua)(hua)(hua)(hua)學分(fen)(fen)析數據,六(liu)(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)與三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)配(pei)比(bi)(bi)是(shi)(shi):含Cr6+30%,含Cr3+70%.為(wei)(wei)了維(wei)持該(gai)配(pei)比(bi)(bi),可(ke)觀察電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)的(de)(de)(de)顏色(se),如(ru)(ru)果顏色(se)呈(cheng)黃色(se)為(wei)(wei)主,表(biao)明(ming)(ming)(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)含Cr6+偏高(gao),可(ke)加(jia)入適(shi)(shi)量(liang)的(de)(de)(de)明(ming)(ming)(ming)膠或(huo)甘油(you),使(shi)其部分(fen)(fen)六(liu)(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)還(huan)原為(wei)(wei)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),或(huo)通(tong)(tong)過(guo)(guo)大(da)陰(yin)極小(xiao)(xiao)陽極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)產(chan)(chan)生三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。如(ru)(ru)果顏色(se)呈(cheng)深(shen)綠(lv)(lv)色(se),表(biao)明(ming)(ming)(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)含Cr3+高(gao)了,按比(bi)(bi)例適(shi)(shi)量(liang)加(jia)入用(yong)(yong)水溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)好(hao)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye),或(huo)通(tong)(tong)過(guo)(guo)大(da)陽極小(xiao)(xiao)陰(yin)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液(ye),使(shi)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)部分(fen)(fen)轉變成六(liu)(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。同時可(ke)改善溶(rong)(rong)(rong)液(ye)的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)質(zhi)量(liang)。
14. 金屬拋除量
如果電解拋(pao)(pao)光時陽極電流密度(du)(du)為20A/d㎡,時間為4min時,用工具金相顯微(wei)鏡觀測,不銹鋼零件的螺紋(wen)內徑(jing)的金屬拋(pao)(pao)除(chu)量(liang)為每分(fen)鐘約0.001mm,螺紋(wen)外徑(jing)的金屬拋(pao)(pao)除(chu)量(liang)為0.002mm,齒形(xing)基本無變化,僅齒的頂(ding)部略有拋(pao)(pao)鈍。陽極電流密度(du)(du)增加,其金屬拋(pao)(pao)除(chu)量(liang)呈(cheng)比例增大。對于(yu)精密尺寸的不銹鋼零件的尺寸應考慮電化學拋(pao)(pao)光后(hou)的金屬拋(pao)(pao)除(chu)量(liang)(損耗(hao))。
15. 電(dian)焊或熱處理后零件的電(dian)化學拋光
凡電焊(han)或熱(re)處(chu)理后(hou)的零件在(zai)電化學拋(pao)光時按兩(liang)次進行,第(di)一(yi)次進槽拋(pao)光3~5min后(hou)取出,將已疏(shu)松了的焊(han)渣和熱(re)處(chu)理氧化皮用金屬(shu)絲刷將它(ta)刷掉(diao),或用小錘敲掉(diao),再第(di)二次進槽再拋(pao)光3~5min,可獲得較好的效果。
16. 中(zhong)和工序
經過電(dian)化學拋(pao)(pao)光后(hou)(hou)的零件(jian),如果(guo)不再(zai)進行(xing)(xing)后(hou)(hou)續加(jia)工,如電(dian)鍍、著色等(deng)其他工序,要進行(xing)(xing)鈍化和(he)中和(he)。中和(he)的作用是充分地消除在電(dian)化學拋(pao)(pao)光和(he)鈍化后(hou)(hou)表(biao)面(mian)所吸附的酸(suan)性(xing)物質。中和(he)一般(ban)是在碳酸(suan)鈉20~30g/L的溶液(ye)中進行(xing)(xing)的。路(lu)云鶴認為,經過電(dian)化學拋(pao)(pao)光后(hou)(hou)的零件(jian)表(biao)面(mian)有一層均勻(yun)的鈍化膜,可不需要再(zai)進行(xing)(xing)鈍化處理。不銹鋼零件(jian)電(dian)化學拋(pao)(pao)光后(hou)(hou),經過40℃的溫水(shui)清洗,再(zai)冷水(shui)清洗,中和(he)并清洗后(hou)(hou)用壓縮空氣吹干,才(cai)可以有效(xiao)地避免殘留酸(suan)液(ye)腐蝕(shi)拋(pao)(pao)光表(biao)面(mian)。