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. 在使(shi)用過(guo)(guo)程中需要(yao)經常測量(liang)電化學拋(pao)光(guang)液的相對(dui)密度(du)。如(ru)果(guo)相對(dui)密度(du)小于配(pei)方(fang)規定值,表(biao)明(ming)電化學拋(pao)光(guang)液含水(shui)(shui)過(guo)(guo)多(duo),可(ke)用蒸發(fa)法將(jiang)溶(rong)液加熱至(zhi)80℃以上(shang),將(jiang)多(duo)余(yu)水(shui)(shui)分(fen)除去,體積不(bu)足(zu)部分(fen)可(ke)按配(pei)方(fang)比(bi)例補充磷酸和硫(liu)酸。在工(gong)件(jian)進入電化學拋(pao)光(guang)槽前,最好將(jiang)工(gong)件(jian)上(shang)所附著(zhu)的水(shui)(shui)分(fen)瀝干或吹干。如(ru)果(guo)相對(dui)密度(du)太高(gao),超過(guo)(guo)配(pei)方(fang)規定值,表(biao)示水(shui)(shui)分(fen)過(guo)(guo)少,要(yao)適(shi)當補充少量(liang)水(shui)(shui),使(shi)相對(dui)密度(du)降(jiang)至(zhi)規定值。有條件(jian)的最好按周期化驗分(fen)析溶(rong)液,根(gen)據(ju)結(jie)果(guo)及時進行調(diao)整。
3. 溶液的老化
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. 清理陰極鉛板(ban)
在拋光(guang)過程中陰(yin)極(ji)鉛(qian)板表面(mian)會沉積(ji)出一層厚(hou)厚(hou)的(de)鐵(tie)、鎳等雜質(zhi),影(ying)響陰(yin)極(ji)表面(mian)導電,導致電流下降(jiang),使(shi)拋光(guang)表面(mian)的(de)陽極(ji)電流密度(du)也(ye)上不(bu)去(qu),嚴重影(ying)響拋光(guang)質(zhi)量。因此,要及(ji)時(shi)將(jiang)陰(yin)極(ji)板上的(de)沉積(ji)物(wu)除去(qu),有時(shi)形(xing)成(cheng)硬質(zhi)厚(hou)膜,要強力(li)敲打(da)才(cai)能除下,最后(hou)沖(chong)洗干凈,以保(bao)持整(zheng)個電路通(tong)暢。
5. 陰(yin)極與(yu)陽極面積比
陰極面積控制在(zai)(zai)陽極面積的1/2~1/3.5.在(zai)(zai)此情況(kuang)下,可以防止三價鉻(ge)的增長,過多(duo)的三價鉻(ge)在(zai)(zai)陽極表面被氧化(hua)成六價鉻(ge)。三價鉻(ge)含量(liang)過多(duo),易(yi)使拋光液老化(hua)。
6. 陰陽極之間(jian)的(de)極距
陰(yin)極(ji)與陽極(ji)之間的距(ju)離過大、電阻增大,電能消耗增大,溶液容易升溫(wen),影(ying)響拋光質量(liang)。距(ju)離過小,易造成短路打火,燒(shao)黑制品。陰(yin)極(ji)與陽極(ji)之間的距(ju)離以100~300mm為(wei)宜。
7. 象形陰極
對拋(pao)(pao)光(guang)一些復(fu)雜的(de)大型工件(jian),可制作象形陰(yin)極,以保(bao)持陽極電(dian)流分布均勻(yun),特別(bie)是對內(nei)腔工件(jian),有適當(dang)的(de)象形陰(yin)極安置在(zai)內(nei)腔中,才能使內(nei)腔各部位拋(pao)(pao)光(guang)一致(zhi)。
8. 進(jin)出槽要(yao)切斷電源
在(zai)電化學拋(pao)光時,由于電流密度較(jiao)高,給(gei)電流較(jiao)大,因(yin)此,工件在(zai)進出拋(pao)光槽時,要先(xian)切斷電源,不(bu)可帶電掛或摘夾具,以防止產生電火花(hua),引起電解產生,并會使(shi)聚集在(zai)槽面上的氫氣和氧(yang)氣混合(he)氣發(fa)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)制合適的陽(yang)極(ji)電(dian)流密度
不銹鋼零件(jian)電(dian)化學(xue)(xue)拋光時,陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)與金屬的溶解幾乎呈正(zheng)比。只有(you)選擇好陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du),并控制(zhi)在(zai)一定(ding)的陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)位區間,才能獲(huo)得良好的電(dian)化學(xue)(xue)拋光質(zhi)量(liang),陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)的最佳(jia)(jia)(jia)值,要根(gen)據不同(tong)的電(dian)解液配(pei)方,通(tong)過(guo)(guo)實際拋光,觀察拋光所得最佳(jia)(jia)(jia)值確定(ding)。在(zai)合適的陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)下,根(gen)據黏(nian)膜理(li)論,微觀表面(mian)凸出部(bu)位優先溶解,有(you)利于整平精飾表面(mian)。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)過(guo)(guo)小(xiao),零件(jian)表面(mian)發生(sheng)一般的陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)溶解,起不到拋光效果(guo)。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)過(guo)(guo)大,黏(nian)膜被擊(ji)穿,氧氣(qi)猛烈(lie)析出呈氣(qi)流(liu)(liu)狀(zhuang),表面(mian)過(guo)(guo)熱(re),導致(zhi)電(dian)拋光液擴(kuo)散加劇(ju),黏(nian)膜被破壞,不復存在(zai),發生(sheng)電(dian)化學(xue)(xue)腐蝕。所以在(zai)電(dian)拋光過(guo)(guo)程中必須控制(zhi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)在(zai)最佳(jia)(jia)(jia)值,也就是在(zai)確定(ding)的工藝(yi)范圍內。
11. 陽(yang)極移動
陽極(ji)(ji)移動使陽極(ji)(ji)溶解(jie)產(chan)物加快擴散(san)出去,起到攪(jiao)拌作(zuo)用,有(you)效地(di)排(pai)除(chu)陽極(ji)(ji)表(biao)面滯留(liu)的氣泡,避免產(chan)生的氣流(liu)生成條(tiao)紋,防(fang)止局部過熱(re)造成表(biao)面過腐蝕(shi)。陽極(ji)(ji)移動有(you)助于提高陽極(ji)(ji)電流(liu)密度,提高不銹鋼零件的電化學(xue)拋光(guang)表(biao)面質(zhi)量。
12. 氯離(li)子的危(wei)害
在電化學(xue)(xue)拋光(guang)液中不允許有活性氯(lv)離(li)子(zi)(zi)存在,氯(lv)離(li)子(zi)(zi)能(neng)破壞電化學(xue)(xue)拋光(guang)中表(biao)面形成(cheng)的(de)保護性黏膜,使(shi)不銹鋼表(biao)面形成(cheng)過腐蝕性的(de)麻點。氯(lv)離(li)子(zi)(zi)可(ke)在陽極高(gao)電流密度上氧(yang)化成(cheng)氯(lv)氣逸出而(er)除去。氯(lv)離(li)子(zi)(zi)的(de)來源可(ke)能(neng)是用鹽酸酸洗后未洗凈而(er)帶入(ru)槽液,或原(yuan)料中的(de)不純物氯(lv)離(li)子(zi)(zi)引入(ru)。
13. 六價鉻和三價鉻的最(zui)佳配比(bi)
在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)六(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)有(you)(you)(you)(you)(you)氧化性,對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面起(qi)鈍化保(bao)護(hu)作用,三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)對(dui)維護(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)有(you)(you)(you)(you)(you)作用。新配(pei)(pei)成的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液(ye)(ye)如(ru)果(guo)沒有(you)(you)(you)(you)(you)化學反應(ying)產(chan)生(sheng)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge),還不(bu)能(neng)獲得良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)表(biao)面。只有(you)(you)(you)(you)(you)當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)到(dao)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)(you)(you)一定(ding)量(liang)的(de)(de)(de)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)存(cun)在(zai)(zai)(zai)時,才能(neng)出(chu)現理(li)想的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)表(biao)面。如(ru)果(guo)配(pei)(pei)方(fang)中(zhong)(zhong)加有(you)(you)(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)酐(gan)(gan),即六(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge),通過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)反應(ying),在(zai)(zai)(zai)陰(yin)極上(shang)產(chan)生(sheng)氫氣(qi)還原部分(fen)(fen)六(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)成為三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge);如(ru)果(guo)配(pei)(pei)方(fang)中(zhong)(zhong)沒有(you)(you)(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)酐(gan)(gan),則三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)要靠陽(yang)(yang)極溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)不(bu)銹(xiu)鋼所含的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)而(er)得。這就是為什么(me)新配(pei)(pei)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液(ye)(ye)要充(chong)分(fen)(fen)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)后(hou)(hou)才能(neng)進行正(zheng)常的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)工(gong)作。在(zai)(zai)(zai)含有(you)(you)(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)酐(gan)(gan)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong),加入明(ming)膠或(huo)甘油(you)(you),它們能(neng)和鉻(ge)(ge)(ge)酐(gan)(gan)起(qi)強烈的(de)(de)(de)還原反應(ying),部分(fen)(fen)六(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)轉(zhuan)變為三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(Cr3+)。六(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)是黃色(se)的(de)(de)(de),三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)是綠(lv)色(se)的(de)(de)(de)。它們在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)使(shi)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)呈黃綠(lv)色(se)。這就是為什么(me)通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)處理(li)后(hou)(hou)才可(ke)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)。最佳的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)質(zhi)量(liang)是在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間階段(duan)。在(zai)(zai)(zai)生(sheng)產(chan)過(guo)程中(zhong)(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液(ye)(ye)要保(bao)持黃綠(lv)色(se)。此(ci)時,根據(ju)化學分(fen)(fen)析數據(ju),六(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)與三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)配(pei)(pei)比(bi)是:含Cr6+30%,含Cr3+70%.為了維持該配(pei)(pei)比(bi),可(ke)觀察電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se),如(ru)果(guo)顏(yan)色(se)呈黃色(se)為主(zhu),表(biao)明(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)含Cr6+偏高,可(ke)加入適量(liang)的(de)(de)(de)明(ming)膠或(huo)甘油(you)(you),使(shi)其部分(fen)(fen)六(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)還原為三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge),或(huo)通過(guo)大陰(yin)極小(xiao)陽(yang)(yang)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)產(chan)生(sheng)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)。如(ru)果(guo)顏(yan)色(se)呈深綠(lv)色(se),表(biao)明(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)含Cr3+高了,按比(bi)例適量(liang)加入用水溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)酐(gan)(gan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye),或(huo)通過(guo)大陽(yang)(yang)極小(xiao)陰(yin)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液(ye)(ye),使(shi)三(san)(san)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)部分(fen)(fen)轉(zhuan)變成六(liu)價(jia)(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)。同時可(ke)改善(shan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)質(zhi)量(liang)。
14. 金屬拋除量
如果(guo)電(dian)解拋光(guang)時(shi)陽極電(dian)流密(mi)(mi)度為20A/d㎡,時(shi)間為4min時(shi),用(yong)工具金(jin)相(xiang)顯微鏡觀測(ce),不銹(xiu)(xiu)鋼零件的(de)(de)(de)螺(luo)紋內徑(jing)的(de)(de)(de)金(jin)屬拋除(chu)量為每分鐘約0.001mm,螺(luo)紋外徑(jing)的(de)(de)(de)金(jin)屬拋除(chu)量為0.002mm,齒形(xing)基本無變化(hua),僅齒的(de)(de)(de)頂部略有(you)拋鈍。陽極電(dian)流密(mi)(mi)度增加,其金(jin)屬拋除(chu)量呈比例增大(da)。對于(yu)精密(mi)(mi)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼零件的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)應(ying)考(kao)慮電(dian)化(hua)學拋光(guang)后的(de)(de)(de)金(jin)屬拋除(chu)量(損耗)。
15. 電(dian)焊(han)或熱處理后零件(jian)的電(dian)化學(xue)拋光
凡電(dian)(dian)焊(han)或(huo)(huo)熱(re)處理(li)后的零件在電(dian)(dian)化學拋光時(shi)按(an)兩次(ci)(ci)進(jin)行,第一次(ci)(ci)進(jin)槽拋光3~5min后取出,將已疏(shu)松了的焊(han)渣和熱(re)處理(li)氧(yang)化皮(pi)用金屬絲刷將它刷掉,或(huo)(huo)用小錘敲掉,再第二次(ci)(ci)進(jin)槽再拋光3~5min,可獲(huo)得(de)較好的效果。
16. 中和工序
經(jing)過電化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光后的(de)(de)零件,如(ru)果不(bu)再(zai)進(jin)行(xing)(xing)后續加工,如(ru)電鍍、著色等其他工序,要進(jin)行(xing)(xing)鈍(dun)化(hua)(hua)和(he)中和(he)。中和(he)的(de)(de)作用是充(chong)分(fen)地消除在電化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光和(he)鈍(dun)化(hua)(hua)后表(biao)面所吸(xi)附的(de)(de)酸性物質。中和(he)一般是在碳酸鈉20~30g/L的(de)(de)溶液中進(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)。路云鶴認為,經(jing)過電化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光后的(de)(de)零件表(biao)面有一層均勻的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)膜,可(ke)不(bu)需要再(zai)進(jin)行(xing)(xing)鈍(dun)化(hua)(hua)處理。不(bu)銹鋼零件電化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光后,經(jing)過40℃的(de)(de)溫水(shui)清洗,再(zai)冷(leng)水(shui)清洗,中和(he)并清洗后用壓縮空氣吹干,才(cai)可(ke)以有效地避免(mian)殘留酸液腐蝕拋(pao)光表(biao)面。