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)(shi)用過(guo)(guo)程(cheng)中需(xu)要經常測量電化學拋光(guang)液的(de)相對(dui)密度(du)(du)。如果(guo)相對(dui)密度(du)(du)小于配(pei)方(fang)規(gui)定值,表明電化學拋光(guang)液含水(shui)過(guo)(guo)多,可用蒸發法將(jiang)溶液加(jia)熱至80℃以上,將(jiang)多余水(shui)分(fen)除(chu)去,體積不(bu)足部分(fen)可按配(pei)方(fang)比例補充磷酸和(he)硫(liu)酸。在工件進入電化學拋光(guang)槽(cao)前,最(zui)好(hao)將(jiang)工件上所附著的(de)水(shui)分(fen)瀝干或吹(chui)干。如果(guo)相對(dui)密度(du)(du)太(tai)高(gao),超過(guo)(guo)配(pei)方(fang)規(gui)定值,表示(shi)水(shui)分(fen)過(guo)(guo)少,要適當補充少量水(shui),使(shi)(shi)相對(dui)密度(du)(du)降(jiang)至規(gui)定值。有條件的(de)最(zui)好(hao)按周期化驗分(fen)析溶液,根據結果(guo)及(ji)時進行調整。
3. 溶液的老(lao)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(li)陰極鉛板
在拋光(guang)過(guo)程中陰極鉛板表面會沉積出一層(ceng)厚(hou)厚(hou)的鐵(tie)、鎳等雜(za)質(zhi),影(ying)響(xiang)陰極表面導電(dian)(dian),導致電(dian)(dian)流(liu)(liu)下降(jiang),使拋光(guang)表面的陽極電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度也上不去,嚴重影(ying)響(xiang)拋光(guang)質(zhi)量(liang)。因此(ci),要及時(shi)將陰極板上的沉積物(wu)除去,有時(shi)形成硬質(zhi)厚(hou)膜,要強力敲打(da)才能(neng)除下,最(zui)后沖洗干(gan)凈,以保持整個電(dian)(dian)路(lu)通暢。
5. 陰(yin)極(ji)與(yu)陽極(ji)面積比
陰極(ji)面(mian)積(ji)控制在(zai)陽極(ji)面(mian)積(ji)的(de)1/2~1/3.5.在(zai)此(ci)情況下(xia),可以防止三價(jia)鉻的(de)增長,過多的(de)三價(jia)鉻在(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)被氧化成(cheng)六(liu)價(jia)鉻。三價(jia)鉻含量過多,易使拋光液老化。
6. 陰陽極之間的(de)極距
陰極(ji)與陽極(ji)之間(jian)的距(ju)離(li)過大(da)、電阻增大(da),電能消耗增大(da),溶液容易升溫,影響(xiang)拋光質量。距(ju)離(li)過小,易造成短(duan)路打火,燒黑制品。陰極(ji)與陽極(ji)之間(jian)的距(ju)離(li)以100~300mm為宜。
7. 象(xiang)形陰(yin)極
對拋光一些(xie)復雜的大型工件,可制作象形(xing)陰極(ji),以(yi)保持陽(yang)極(ji)電流分布均勻,特(te)別是(shi)對內(nei)(nei)腔工件,有適當的象形(xing)陰極(ji)安置在內(nei)(nei)腔中(zhong),才能(neng)使內(nei)(nei)腔各部位(wei)拋光一致。
8. 進出槽要切斷電源
在(zai)電(dian)化學拋(pao)光時(shi),由(you)于電(dian)流(liu)密度較高,給電(dian)流(liu)較大,因此,工(gong)件在(zai)進出(chu)拋(pao)光槽(cao)時(shi),要先切斷(duan)電(dian)源,不可帶(dai)電(dian)掛或摘夾具,以防止產生電(dian)火花(hua),引起電(dian)解產生,并會(hui)使聚集在(zai)槽(cao)面上的氫氣(qi)和氧氣(qi)混合(he)氣(qi)發生爆炸(zha)。
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)制合適的陽極電流密度(du)
不(bu)銹鋼零(ling)件電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋光(guang)(guang)(guang)時(shi),陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)與金屬的(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)幾乎(hu)呈(cheng)正比(bi)。只有(you)選擇好陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du),并控制在(zai)(zai)(zai)一定(ding)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位區間,才能(neng)獲得(de)良(liang)好的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋光(guang)(guang)(guang)質(zhi)量(liang),陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)的(de)(de)最佳值,要根據(ju)不(bu)同(tong)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)配方(fang),通過(guo)(guo)實(shi)際拋光(guang)(guang)(guang),觀察(cha)拋光(guang)(guang)(guang)所得(de)最佳值確定(ding)。在(zai)(zai)(zai)合適的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)下,根據(ju)黏膜(mo)理論,微(wei)觀表(biao)面凸出(chu)(chu)部位優先溶(rong)解(jie)(jie)(jie),有(you)利于整平精飾表(biao)面。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)過(guo)(guo)小,零(ling)件表(biao)面發(fa)生(sheng)一般的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)溶(rong)解(jie)(jie)(jie),起不(bu)到拋光(guang)(guang)(guang)效(xiao)果。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)過(guo)(guo)大,黏膜(mo)被(bei)擊(ji)穿,氧氣猛烈析出(chu)(chu)呈(cheng)氣流(liu)狀,表(biao)面過(guo)(guo)熱(re),導致(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋光(guang)(guang)(guang)液(ye)擴散加(jia)劇,黏膜(mo)被(bei)破壞(huai),不(bu)復存在(zai)(zai)(zai),發(fa)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學腐蝕(shi)。所以在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋光(guang)(guang)(guang)過(guo)(guo)程中必須(xu)控制陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)在(zai)(zai)(zai)最佳值,也就是在(zai)(zai)(zai)確定(ding)的(de)(de)工藝范圍內。
11. 陽(yang)極(ji)移(yi)動(dong)
陽極(ji)移(yi)動使陽極(ji)溶解產物(wu)加快擴散(san)出(chu)去,起到攪(jiao)拌(ban)作用(yong),有(you)效地(di)排除陽極(ji)表(biao)(biao)面(mian)(mian)滯(zhi)留的(de)氣(qi)泡,避免產生的(de)氣(qi)流生成條(tiao)紋,防(fang)止(zhi)局(ju)部過熱造(zao)成表(biao)(biao)面(mian)(mian)過腐(fu)蝕。陽極(ji)移(yi)動有(you)助于提高陽極(ji)電(dian)流密度,提高不銹鋼零件的(de)電(dian)化學拋(pao)光表(biao)(biao)面(mian)(mian)質量。
12. 氯離子的危害
在電(dian)化學拋(pao)光液中(zhong)不允許(xu)有活性(xing)氯離(li)(li)子存在,氯離(li)(li)子能(neng)破壞電(dian)化學拋(pao)光中(zhong)表面(mian)形(xing)成的(de)保護性(xing)黏膜,使不銹鋼表面(mian)形(xing)成過腐(fu)蝕性(xing)的(de)麻點(dian)。氯離(li)(li)子可在陽極高電(dian)流密度上(shang)氧(yang)化成氯氣逸出而(er)除去。氯離(li)(li)子的(de)來源可能(neng)是用(yong)鹽酸酸洗后未洗凈而(er)帶入(ru)槽液,或(huo)原料中(zhong)的(de)不純物(wu)氯離(li)(li)子引入(ru)。
13. 六(liu)價鉻和(he)三(san)價鉻的(de)最佳配比
在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)六(liu)(liu)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)有(you)(you)(you)氧化(hua)性,對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面(mian)(mian)起鈍化(hua)保護(hu)作(zuo)用,三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)對維護(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)有(you)(you)(you)作(zuo)用。新配(pei)成的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)如(ru)(ru)果(guo)沒(mei)有(you)(you)(you)化(hua)學反應(ying)產生三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),還(huan)(huan)不(bu)能(neng)獲得良(liang)好的(de)(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)表(biao)面(mian)(mian)。只(zhi)有(you)(you)(you)當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)到溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)一定量的(de)(de)(de)(de)三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)存在時,才能(neng)出現理想的(de)(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)表(biao)面(mian)(mian)。如(ru)(ru)果(guo)配(pei)方中(zhong)(zhong)加有(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan),即六(liu)(liu)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),通過電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)反應(ying),在陰(yin)(yin)極(ji)(ji)上產生氫(qing)氣還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)部分(fen)(fen)六(liu)(liu)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)成為(wei)三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge);如(ru)(ru)果(guo)配(pei)方中(zhong)(zhong)沒(mei)有(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan),則三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)要(yao)靠陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)所(suo)含(han)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)而得。這就是(shi)(shi)為(wei)什么新配(pei)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)要(yao)充分(fen)(fen)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)后(hou)才能(neng)進行正常的(de)(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)工作(zuo)。在含(han)有(you)(you)(you)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong),加入明膠(jiao)或(huo)甘(gan)油(you),它(ta)們能(neng)和鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)起強烈的(de)(de)(de)(de)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)反應(ying),部分(fen)(fen)六(liu)(liu)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)轉變為(wei)三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(Cr3+)。六(liu)(liu)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)黃色(se)的(de)(de)(de)(de),三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)綠色(se)的(de)(de)(de)(de)。它(ta)們在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)使溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)呈黃綠色(se)。這就是(shi)(shi)為(wei)什么通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)處理后(hou)才可電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)。最佳的(de)(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)質量是(shi)(shi)在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)過程的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間(jian)階(jie)段。在生產過程中(zhong)(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)要(yao)保持黃綠色(se)。此時,根據化(hua)學分(fen)(fen)析數據,六(liu)(liu)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)與三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)配(pei)比(bi)(bi)(bi)是(shi)(shi):含(han)Cr6+30%,含(han)Cr3+70%.為(wei)了(le)維持該配(pei)比(bi)(bi)(bi),可觀察電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)顏(yan)色(se),如(ru)(ru)果(guo)顏(yan)色(se)呈黃色(se)為(wei)主(zhu),表(biao)明電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)含(han)Cr6+偏高(gao),可加入適量的(de)(de)(de)(de)明膠(jiao)或(huo)甘(gan)油(you),使其部分(fen)(fen)六(liu)(liu)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)為(wei)三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge),或(huo)通過大陰(yin)(yin)極(ji)(ji)小陽(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)產生三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。如(ru)(ru)果(guo)顏(yan)色(se)呈深綠色(se),表(biao)明電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)含(han)Cr3+高(gao)了(le),按比(bi)(bi)(bi)例(li)適量加入用水(shui)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)好的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)酐(gan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye),或(huo)通過大陽(yang)極(ji)(ji)小陰(yin)(yin)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye),使三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)部分(fen)(fen)轉變成六(liu)(liu)價(jia)(jia)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。同時可改善溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)質量。
14. 金(jin)屬(shu)拋除量
如(ru)果電(dian)解拋(pao)光時(shi)陽極電(dian)流密(mi)度為(wei)20A/d㎡,時(shi)間為(wei)4min時(shi),用(yong)工具金相顯微鏡觀(guan)測,不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)的(de)(de)螺紋(wen)內(nei)徑的(de)(de)金屬拋(pao)除量為(wei)每分鐘約0.001mm,螺紋(wen)外徑的(de)(de)金屬拋(pao)除量為(wei)0.002mm,齒形基本無變化,僅齒的(de)(de)頂部略有拋(pao)鈍。陽極電(dian)流密(mi)度增加,其金屬拋(pao)除量呈比例增大。對(dui)于精密(mi)尺(chi)寸的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)的(de)(de)尺(chi)寸應考慮(lv)電(dian)化學(xue)拋(pao)光后的(de)(de)金屬拋(pao)除量(損耗)。
15. 電焊或熱處理后(hou)零件的(de)電化學拋光
凡電焊或(huo)熱處(chu)理(li)后的(de)(de)零件(jian)在(zai)電化(hua)學拋(pao)光時按兩次(ci)進行(xing),第(di)(di)一次(ci)進槽拋(pao)光3~5min后取出,將(jiang)已疏松了的(de)(de)焊渣和(he)熱處(chu)理(li)氧化(hua)皮用金屬絲刷(shua)將(jiang)它刷(shua)掉,或(huo)用小錘敲掉,再第(di)(di)二次(ci)進槽再拋(pao)光3~5min,可(ke)獲得較好的(de)(de)效果(guo)。
16. 中和工序
經過電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光后(hou)的零(ling)件(jian),如果不再進行(xing)后(hou)續加工,如電(dian)鍍、著色(se)等(deng)其他工序,要進行(xing)鈍化(hua)(hua)(hua)和(he)(he)中(zhong)(zhong)和(he)(he)。中(zhong)(zhong)和(he)(he)的作用(yong)是(shi)(shi)充分地消除(chu)在電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光和(he)(he)鈍化(hua)(hua)(hua)后(hou)表(biao)面所吸附的酸(suan)性物質。中(zhong)(zhong)和(he)(he)一般(ban)是(shi)(shi)在碳(tan)酸(suan)鈉(na)20~30g/L的溶液中(zhong)(zhong)進行(xing)的。路云鶴認為,經過電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光后(hou)的零(ling)件(jian)表(biao)面有一層均勻的鈍化(hua)(hua)(hua)膜,可不需要再進行(xing)鈍化(hua)(hua)(hua)處理。不銹鋼零(ling)件(jian)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光后(hou),經過40℃的溫水清(qing)洗(xi),再冷(leng)水清(qing)洗(xi),中(zhong)(zhong)和(he)(he)并清(qing)洗(xi)后(hou)用(yong)壓縮(suo)空氣吹干,才可以有效(xiao)地避免殘留酸(suan)液腐蝕拋(pao)(pao)(pao)光表(biao)面。

