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. 在使用過(guo)程中需要(yao)經常測量電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)液的(de)相(xiang)對(dui)密(mi)度。如果(guo)(guo)相(xiang)對(dui)密(mi)度小于配方(fang)規(gui)定(ding)值,表(biao)明電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)液含(han)水過(guo)多(duo),可(ke)用蒸發法將溶液加(jia)熱(re)至80℃以(yi)上,將多(duo)余(yu)水分(fen)(fen)除去,體積不足(zu)部分(fen)(fen)可(ke)按配方(fang)比例補充磷酸(suan)和硫(liu)酸(suan)。在工(gong)件(jian)進(jin)(jin)入(ru)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)槽前,最好將工(gong)件(jian)上所附著的(de)水分(fen)(fen)瀝干或吹干。如果(guo)(guo)相(xiang)對(dui)密(mi)度太高,超過(guo)配方(fang)規(gui)定(ding)值,表(biao)示水分(fen)(fen)過(guo)少(shao)(shao),要(yao)適當補充少(shao)(shao)量水,使相(xiang)對(dui)密(mi)度降至規(gui)定(ding)值。有條件(jian)的(de)最好按周(zhou)期化(hua)(hua)驗分(fen)(fen)析(xi)溶液,根(gen)據結果(guo)(guo)及時進(jin)(jin)行(xing)調整。
3. 溶(rong)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(qing)理陰極(ji)鉛板
在拋光(guang)過程中(zhong)陰(yin)極(ji)鉛板(ban)表(biao)面(mian)(mian)會沉(chen)積出一層厚(hou)厚(hou)的(de)鐵、鎳等(deng)雜(za)質,影響陰(yin)極(ji)表(biao)面(mian)(mian)導電,導致電流(liu)(liu)下(xia)降,使(shi)拋光(guang)表(biao)面(mian)(mian)的(de)陽(yang)極(ji)電流(liu)(liu)密度也上不去,嚴(yan)重影響拋光(guang)質量。因此,要及(ji)時將(jiang)陰(yin)極(ji)板(ban)上的(de)沉(chen)積物除(chu)去,有時形成硬(ying)質厚(hou)膜,要強力敲打才能除(chu)下(xia),最后(hou)沖洗干凈,以保持(chi)整個電路通(tong)暢。
5. 陰極與陽極面積比
陰極面(mian)積(ji)控制在(zai)(zai)陽極面(mian)積(ji)的(de)(de)1/2~1/3.5.在(zai)(zai)此情況下,可以(yi)防止三價鉻的(de)(de)增長,過多(duo)的(de)(de)三價鉻在(zai)(zai)陽極表面(mian)被(bei)氧化成六價鉻。三價鉻含(han)量(liang)過多(duo),易使拋光液老化。
6. 陰陽極(ji)之間的極(ji)距(ju)
陰(yin)極與(yu)陽(yang)極之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離過大、電阻(zu)增大,電能消耗增大,溶液容易升溫,影響拋(pao)光(guang)質(zhi)量。距(ju)離過小,易造成短(duan)路(lu)打火,燒黑制品(pin)。陰(yin)極與(yu)陽(yang)極之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離以(yi)100~300mm為宜。
7. 象形陰(yin)極(ji)
對拋光一(yi)些復雜的大型工件,可制作象(xiang)形陰極,以保持陽極電(dian)流分(fen)布均(jun)勻,特別是對內(nei)腔工件,有適當的象(xiang)形陰極安置在內(nei)腔中,才能使(shi)內(nei)腔各部位拋光一(yi)致。
8. 進出槽(cao)要(yao)切斷電源
在(zai)電(dian)(dian)(dian)化學拋光時,由于電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度較(jiao)高,給電(dian)(dian)(dian)流(liu)較(jiao)大,因(yin)此,工(gong)件(jian)在(zai)進出拋光槽時,要先切斷(duan)電(dian)(dian)(dian)源,不可帶電(dian)(dian)(dian)掛或摘夾具,以防止產生電(dian)(dian)(dian)火花(hua),引起電(dian)(dian)(dian)解產生,并會使聚集在(zai)槽面上(shang)的氫氣(qi)和氧氣(qi)混合氣(qi)發生爆炸。
9. 控制(zhi)槽液(ye)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. 控制合適(shi)的陽極電流密度
不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)時,陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)與(yu)金屬(shu)的(de)溶解(jie)幾乎呈正比(bi)。只有選擇好陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)(du),并控制(zhi)在(zai)一定的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位區間,才能獲得(de)良好的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)質量,陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)的(de)最(zui)佳值,要根(gen)據不同的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液配(pei)方,通過(guo)實(shi)際拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),觀察拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)所(suo)得(de)最(zui)佳值確定。在(zai)合適的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)下,根(gen)據黏膜理論,微觀表面凸出部位優先溶解(jie),有利于整平精(jing)飾表面。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)過(guo)小(xiao),零(ling)件(jian)表面發生(sheng)一般(ban)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)溶解(jie),起(qi)不到拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)效果。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)過(guo)大,黏膜被擊穿,氧氣猛烈析出呈氣流狀,表面過(guo)熱,導致電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)液擴散(san)加(jia)劇,黏膜被破壞(huai),不復存在(zai),發生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化學(xue)腐(fu)蝕。所(suo)以在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)過(guo)程中必須控制(zhi)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)在(zai)最(zui)佳值,也就是(shi)在(zai)確定的(de)工藝范(fan)圍內。
11. 陽(yang)極移動
陽(yang)(yang)極(ji)移動使陽(yang)(yang)極(ji)溶解(jie)產物加快擴散出去(qu),起到(dao)攪拌作用,有效地排(pai)除陽(yang)(yang)極(ji)表(biao)(biao)面(mian)滯留的氣泡,避(bi)免(mian)產生的氣流生成條(tiao)紋,防止局部(bu)過(guo)熱造成表(biao)(biao)面(mian)過(guo)腐蝕(shi)。陽(yang)(yang)極(ji)移動有助于提高陽(yang)(yang)極(ji)電流密度(du),提高不銹(xiu)鋼零件(jian)的電化學拋光(guang)表(biao)(biao)面(mian)質量。
12. 氯離子(zi)的危(wei)害
在(zai)(zai)電化學拋(pao)光(guang)液中不(bu)允許有活性(xing)氯(lv)離(li)子(zi)存在(zai)(zai),氯(lv)離(li)子(zi)能(neng)破壞電化學拋(pao)光(guang)中表(biao)面形成的保護性(xing)黏膜,使不(bu)銹鋼表(biao)面形成過腐蝕性(xing)的麻(ma)點。氯(lv)離(li)子(zi)可在(zai)(zai)陽極高電流密度上氧化成氯(lv)氣逸出而(er)除去(qu)。氯(lv)離(li)子(zi)的來(lai)源可能(neng)是用鹽酸酸洗(xi)后未(wei)洗(xi)凈而(er)帶入槽液,或(huo)原料中的不(bu)純物氯(lv)離(li)子(zi)引(yin)入。
13. 六價鉻(ge)和三價鉻(ge)的最(zui)佳配(pei)比
在(zai)(zai)電(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)六(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)有(you)(you)(you)氧化(hua)性,對(dui)不(bu)銹鋼表面(mian)起(qi)鈍化(hua)保護(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)對(dui)維護(hu)電(dian)拋(pao)光(guang)有(you)(you)(you)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)。新(xin)配(pei)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)拋(pao)光(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)如(ru)果沒(mei)有(you)(you)(you)化(hua)學反應產(chan)生(sheng)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),還不(bu)能獲得良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)表面(mian)。只(zhi)有(you)(you)(you)當電(dian)解(jie)(jie)(jie)到(dao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)一定量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)存在(zai)(zai)時(shi),才(cai)(cai)能出現理(li)想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)表面(mian)。如(ru)果配(pei)方中(zhong)(zhong)加(jia)有(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐,即(ji)六(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),通過電(dian)解(jie)(jie)(jie)反應,在(zai)(zai)陰極(ji)上產(chan)生(sheng)氫氣還原部(bu)分(fen)六(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)成(cheng)為(wei)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge);如(ru)果配(pei)方中(zhong)(zhong)沒(mei)有(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐,則三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)要靠陽極(ji)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)不(bu)銹鋼所含(han)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)而得。這就是(shi)(shi)為(wei)什(shen)么新(xin)配(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)解(jie)(jie)(jie)拋(pao)光(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)要充分(fen)電(dian)解(jie)(jie)(jie)后(hou)才(cai)(cai)能進行正常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)工作(zuo)(zuo)(zuo)。在(zai)(zai)含(han)有(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong),加(jia)入(ru)明(ming)膠(jiao)或甘油,它們能和鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐起(qi)強烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)還原反應,部(bu)分(fen)六(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)轉變(bian)為(wei)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(Cr3+)。六(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)黃(huang)(huang)色的(de)(de)(de)(de)(de)(de),三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)綠(lv)色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。它們在(zai)(zai)電(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)使(shi)(shi)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)呈黃(huang)(huang)綠(lv)色。這就是(shi)(shi)為(wei)什(shen)么通電(dian)處理(li)后(hou)才(cai)(cai)可(ke)電(dian)解(jie)(jie)(jie)拋(pao)光(guang)。最佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)質量(liang)是(shi)(shi)在(zai)(zai)電(dian)解(jie)(jie)(jie)過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間階段。在(zai)(zai)生(sheng)產(chan)過程(cheng)中(zhong)(zhong)電(dian)解(jie)(jie)(jie)拋(pao)光(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)要保持黃(huang)(huang)綠(lv)色。此時(shi),根據化(hua)學分(fen)析數據,六(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)與三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)比(bi)(bi)是(shi)(shi):含(han)Cr6+30%,含(han)Cr3+70%.為(wei)了維持該配(pei)比(bi)(bi),可(ke)觀察電(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顏色,如(ru)果顏色呈黃(huang)(huang)色為(wei)主,表明(ming)電(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)含(han)Cr6+偏(pian)高,可(ke)加(jia)入(ru)適(shi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)明(ming)膠(jiao)或甘油,使(shi)(shi)其部(bu)分(fen)六(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)還原為(wei)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),或通過大陰極(ji)小(xiao)陽極(ji)電(dian)解(jie)(jie)(jie)產(chan)生(sheng)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。如(ru)果顏色呈深綠(lv)色,表明(ming)電(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)含(han)Cr3+高了,按(an)比(bi)(bi)例適(shi)量(liang)加(jia)入(ru)用(yong)水溶(rong)解(jie)(jie)(jie)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye),或通過大陽極(ji)小(xiao)陰極(ji)電(dian)解(jie)(jie)(jie)拋(pao)光(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye),使(shi)(shi)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)部(bu)分(fen)轉變(bian)成(cheng)六(liu)(liu)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。同時(shi)可(ke)改(gai)善溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)質量(liang)。
14. 金屬(shu)拋除量
如果電解拋(pao)光時陽(yang)極電流(liu)密度為20A/d㎡,時間(jian)為4min時,用(yong)工具金相(xiang)顯微鏡觀(guan)測,不銹鋼零件(jian)的(de)螺(luo)紋內徑(jing)的(de)金屬(shu)拋(pao)除(chu)量為每分鐘約0.001mm,螺(luo)紋外(wai)徑(jing)的(de)金屬(shu)拋(pao)除(chu)量為0.002mm,齒形基本無變(bian)化,僅(jin)齒的(de)頂部略(lve)有(you)拋(pao)鈍。陽(yang)極電流(liu)密度增加,其(qi)金屬(shu)拋(pao)除(chu)量呈比例增大。對(dui)于精密尺寸的(de)不銹鋼零件(jian)的(de)尺寸應考慮電化學拋(pao)光后的(de)金屬(shu)拋(pao)除(chu)量(損耗)。
15. 電焊或熱處理后(hou)零件的(de)電化學拋光
凡(fan)電焊或熱(re)處理后的零件在電化學拋光(guang)(guang)(guang)時(shi)按兩次(ci)(ci)進(jin)行,第一次(ci)(ci)進(jin)槽拋光(guang)(guang)(guang)3~5min后取出,將已疏松(song)了(le)的焊渣和熱(re)處理氧化皮用金(jin)屬絲刷(shua)將它刷(shua)掉,或用小錘敲掉,再第二(er)次(ci)(ci)進(jin)槽再拋光(guang)(guang)(guang)3~5min,可獲得較好(hao)的效(xiao)果。
16. 中和工序
經過(guo)(guo)電(dian)化學(xue)拋光(guang)后的(de)(de)零(ling)件,如果不(bu)再(zai)進行后續加工,如電(dian)鍍、著色(se)等(deng)其他工序,要(yao)進行鈍(dun)(dun)化和(he)中(zhong)和(he)。中(zhong)和(he)的(de)(de)作用是充分(fen)地消除在電(dian)化學(xue)拋光(guang)和(he)鈍(dun)(dun)化后表面(mian)(mian)所吸附的(de)(de)酸性物質(zhi)。中(zhong)和(he)一般是在碳酸鈉20~30g/L的(de)(de)溶(rong)液(ye)中(zhong)進行的(de)(de)。路(lu)云鶴認(ren)為,經過(guo)(guo)電(dian)化學(xue)拋光(guang)后的(de)(de)零(ling)件表面(mian)(mian)有一層均勻的(de)(de)鈍(dun)(dun)化膜,可不(bu)需要(yao)再(zai)進行鈍(dun)(dun)化處理。不(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件電(dian)化學(xue)拋光(guang)后,經過(guo)(guo)40℃的(de)(de)溫水(shui)清(qing)(qing)洗(xi),再(zai)冷水(shui)清(qing)(qing)洗(xi),中(zhong)和(he)并(bing)清(qing)(qing)洗(xi)后用壓縮空氣吹干,才可以有效地避(bi)免(mian)殘(can)留酸液(ye)腐(fu)蝕(shi)拋光(guang)表面(mian)(mian)。

