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              不銹鋼管電化學拋光溶液怎樣維護?如何有效避免殘留酸液腐蝕表面?

              發布時間:2018-01-10

                  不銹鋼管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。在使用過程中需要經常測量電化學拋光液的相對密度。如果相對密度小于配方規定值,表明電化學拋光液含水過多,可用蒸發法將溶液加熱至80℃以上將多余水分除去,體積不足部分可按配方比例補充磷酸和硫酸。在不銹鋼管進入電化學拋光槽前,最好將鋼管上所附著的水分瀝干或吹干。如果相對密度太高,超過配方規定值,表示水分過少,要適當補充少量水,使相對密度降至規定值。有條件最好按周期化驗分析溶液,根據結果及時進行調整。


                  由于拋光過程中不銹鋼管表面的溶解,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,三價鉻含量超過說明溶液已經老化。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??梢陨偻ɑ虿煌娞幚?,很快即可實現正常拋光。


                  在拋光過程中陰極鉛板表面會沉枳出一層厚厚的鐵、鎳等雜質,影響陰極表面導電,導致電流下降,使拋光表面的陰極電流密度也上不去,嚴重影響拋光質量。因此,要及時將陰極板上的沉積物除去,有時形成硬質厚膜,要強力敲打才能除下,最后沖洗干凈,以保持整個電路通暢。


                  陰極與陽極面積比,陰極面積控制在陽極面積的1/2。在此情況下,可以防止三價鉻的增長,過多的三價鉻在陽極表面被氧化成六價鉻。三價鉻含量過多,易使拋光液老化。陰極與陽極之間的距離過大、電阻增大,電能消耗增大,溶液容易升溫,影響拋光質量。距離過小,易造成短路打火,燒黑制品。陰與陽極之問的距離100至300毫米為宜。對拋光一些復雜大口徑不銹鋼管,可制作象形陰極,以保持陽極電流分布均勻,特別是對不銹鋼管內表面,有適當的象形陰極安置在內孔中,才能使內孔各部位拋光一致。


                  在電化學拋光時,由于電流密度較高,給電流較大,因此不銹鋼管在進出拋光槽時,要先切斷電源,不可帶電掛或摘夾具,以防止產生電火花,引起電解產生,并會使聚集在槽面上的氫氣和氧氣混合氣發生爆炸。


                  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。拋光液的溫度應適度維持在規定的工藝范圍內,使不銹鋼管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,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。


                  不銹鋼管電化學拋光時,陽極電流密度與金屬的溶解幾乎成止比。只有選擇好陽極電流密度,并控制在一定的陽極電位區間,才能獲得良好的電化學拋光質量,陽極電流密度的最佳值,要根據不同的電解液配方,通過實際拋光,觀察拋光所得最佳值確定。在合適的陽極電流密度下,根據黏膜理論,微觀表面凸出部位優先溶解,有利于整平精飾表面。陽極電流密度過小,不銹鋼管表面發生一般的陽極溶解,起不到拋光效果。陽極電流密度過大,黏膜被擊穿,氧氣猛烈析出呈氣流狀,表面過熱,導致電拋光液擴散加劇,黏膜被破壞,不復存在,發生電化學腐蝕。所以在電拋光過程中必須控制陽極電流密度在最佳值,也就是在確定的工藝范圍內。


                  陽極移動使陽極溶解產物加快擴散出去,起到攪拌作用,有效地排除陽極表面滯留的氣泡,避免產生的氣流生成條紋,防止局部過熱造成不銹鋼管表面過腐蝕。陽極移動有助于提高陽極電流密度,提高不銹鋼管的電化學拋光表面質量。在電化學拋光液中不允許有活性氯離子存在,氯離子能破壞電化學拋光中表面形成的保護性黏膜,使不銹鋼管表面形成過腐蝕性的麻點。氯離子可在陽極高電流密度上氧化成氯氣逸出而除去。氯離子的來源可能是用鹽酸酸洗后未洗凈而帶入槽液,或原料中的不純物氯離子引入。


                  六價锫和三價鉻的最佳配比,在電化學拋光液中六價鉻有氧化性,對不銹鋼管表面起鈍化保護作用,三價鉻對維護電拋光有作用。新配成的電拋光液如果沒有化學反應產生三價鉻,還不能獲得良好的拋光表面,只有當電解到溶液中有一定量的三價鉻存在時才能出現理想的拋光表面。如果配方中加有鉻酐,即六價鉻通過電解反應,在陰極上產生氫氣還原部分六價鉻成為三價鉻;如果配方中沒有鉻酐,則三價鉻要靠陽極溶解不銹鋼管所含的鉻而得。這就是為什么新配的電解拋光液要充分電解后才能進行正常拋光工作。在含有鉻酐的溶液中,加入明膠或甘油,它們能和鉻酐起強烈的還原反應,部分六價鉻轉變為三價鉻。六價鉻是黃色的,三價鉻是綠色的,它們在電解液中使溶液呈黃綠色。這就是為什么通電處理后才可電解拋光,最佳的拋光質量是在電解過程的中間階段,在生產過程中電解拋光液要保持黃綠色。此時,根據化學分析數據,六價鉻與三價鉻的配比是3:7,為了維持該配比,可觀察電解液的顏色,如果顏色呈黃色力主,表明電解液含六價鉻偏高,可加入適量的明膠或甘油,使其部分六價鉻 還原為三價鉻,或通過大陰極小陽極電解產生三價鉻。如果顏色呈深綠色,表明電解液含三價鉻高了,按比例適量加入用水溶解好的鉻酐溶液,或通過大陽極小陰極電解拋光液,使三價鉻部分轉變成六價鉻。間時可改善溶液的拋光質量。


                  如果電解拋光時陽極電流密度為20毫安,時間4小時,用工具金相顯微鏡觀測,不銹鋼管的螺紋內徑的金屬拋除量為每分鐘約0.001mm,螺紋外徑的金屬拋除量為0.002mm,齒形基本無變化,僅齒的頂部略有拋鈍。陽極電流密度增加,其金屬拋除量成比例增大。對于精密尺寸的不銹鋼管的尺寸應考慮電化學拋光后金屬拋除量。


                  電焊或熱處理后零件的電化學拋光,凡電焊或熱處理后的不銹鋼管在電化學拋光時按兩次進行,第一次進槽拋光3到5分鐘取出,將已疏松了的焊渣和熱處理氧化皮用金屬絲刷將它刷掉,或用小錘敲掉,再第二次進槽冉拋光3到5分鐘,可獲得較好的效果。


                  經過電化學拋光后的不銹鋼管,如果不再進行后續加工,如電鍍、著色等其他工序,要進行鈍化和中和。中和的作用是充分地消除在電化學拋光和鈍化后表面所吸附的酸性物質。中和一般是在碳酸鈉鈉30g/L的溶液中進行。經過電化學拋光后的不銹鋼管表面有一層均勻的鈍化膜,可不需要再進行鈍化處理。不銹鋼管電化學拋光后,經過40℃的溫水清洗,再冷水清洗,中和并清洗后用壓縮空氣吹干,才可以有效地避免殘留酸液腐蝕拋光表面。


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