专利名称：金加工工序间的电子防锈方法及其电子防锈装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属电化学防锈方法，特别涉及一种金加工工序间的电子防锈方法及其电子防锈装置。
背景技术：
金属加工过程的工序间零部件需要防锈，常用的防锈剂是化学品亚硝酸钠，或者用特种油品防锈。化学品亚硝酸钠等防锈剂是致癌物质，环境污染大，影响人体健康；用特种油品防锈，浸过特种油品的金属工件，在下一道工序加工时会增加困难。如轴承加工工序间，对于防锈要求很高，轴承品种规格多，工序多，工件量大，防锈时间要求长短不一，表1列出现有的轴承加工工序间防锈的技术方案，表2为现有的量具及刃具工序间的防锈技术方案，在这些防锈方案中，都用上化学品亚硝酸钠。人们期望科技人员能提供一种或多种新的防锈方案，克服现有技术存在的缺陷。
表1 轴承金加工工序间的防锈方法
表2 量具与刃具金加工工序间的防锈方法
发明内容本发明的目的在于提供一种金加工工序间的电子防锈方法及其电子防锈装置，应用本方案防锈保护，实施方便，无环境污染，安全可靠，运行成本低，防锈保护期长短皆宜，特别适合于金加工自动化生产线上工件防锈保护。
本方案的提出是基于金属电化学阴极保护的原理，图1为铁的电化学保护原理图，横座标为电解液的pH值，纵座标为铁表面所处的电位值E·V，图中阴影部份是腐蚀区A，A区上方是阳极保护区B，A区下方是阴极保护区C，合理控制pH值和E·V值，使工件处于阴极保护区C区间内，金属工件便可获得良好的阴极保护，防止工件生锈。
一种金加工工序间的电子防锈方法，其特征在于将处于前后加工工序之间的金属工件分别置于迷宫式电解槽的电解液中，电解液采用有效成份为1～5％的植酸类电解液，其pH值为2～6，或者采用有效成份为1～5％的三乙醇胺类的电解液，其pH值为8～11；电解槽的内壁上贴有镀钌或铂的钛网，以钛网和工件分别作为阳极和阴极，阴极相对饱和甘汞参比电极的过电位为200～300mV，槽压是施加5～30V的间歇式方波恒电位，阴极上的电流密度为10～200mA/m2，令工件处于阴极保护区防锈；间歇式方波恒电位是在每一个间歇周期内，方波恒电位占据时间为2分钟，零电位时间为1分钟。
一种金加工工序间的电子防锈装置，其特征在于该电子防锈装置由盛有电解液的迷宫式电解槽1、过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、出液口6、直流电源7、紧贴电解槽槽壁上的钛网8构成，其中过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、电解槽1、出液口6构成电解液循环过滤系统，工件9分别置于电解槽1中，且分别接直流电源7的负极，钛网8接直流电源7的正极，钛网8和工件9分别为阳极和阴极，在阳极和阴极之间设有饱和甘汞参比电极，槽压是施加5～30V的间歇式方波恒电位，工件上的电流密度为10～200mA/m2，工件相对于饱和甘汞参比电极的过电位为200～300mV；采用有效成份为1～5％的植酸类电解液，其pH值为2～6，或者采用有效成份为1～5％的三乙醇胺类电解液，其pH值为8～11；电解液循环过滤系统每小时循环过滤2～3次，间歇式方波恒电位是在每一个间歇周期内，方波恒电位占据时间为2分钟，零电位时间为1分钟，迷宫式电解槽可采用船形电解槽替代，钛网8表面电镀钌，或者电镀铂。
同现有技术比较，本发明的突出优点是1)用于取代机械制造业金加工工序间亚硝酸钠类型防锈和特种油品防锈的传统方法；2)适用于金加工自动化生产线上工件防锈，防锈保护期长短皆宜；3)实施方便，无环境污染，安全可靠，运行成本降至原有的20％。
图1为铁的电化学保护原理图。
图2为一种金加工工序间的电子防锈装置结构示意图。
图3为图2的俯视图。
具体实施例方式
实施例1一种金加工工序间的电子防锈装置，其特征在于该电子防锈装置由盛有电解液的迷宫式电解槽1、过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、出液口6、直流电源7、紧贴电解槽槽壁上的钛网8构成，其中过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、电解槽1、出液口6构成电解液循环过滤系统，工件9分别置于电解槽1中，且分别接直流电源7的负极，钛网8接直流电源7的正极，钛网8和工件9分别为阳极和阴极，阴极和阳极表面积比为1∶2，在阳极和阴极之间设有饱和甘汞参比电极，槽压是施加5V的间歇式方波恒电位，工件上的电流密度为10mA/m2，工件相对于饱和甘汞参比电极的过电位为200mV；采用有效成份为1％的植酸类电解液，其pH值为2，常温，钛网表面镀钌，间歇式方波恒电位是在每一个间歇周期内，方波恒电位占据时间为2分钟，零电位时间为1分钟，工件为轴承零件。
实施例2一种金加工工序间的电子防锈装置，其特征在于该电子防锈装置由盛有电解液的迷宫式电解槽1、过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、出液口6、直流电源7、紧贴电解槽槽壁上的钛网8构成，其中过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、电解槽1、出液口6构成电解液循环过滤系统，工件9分别置于电解槽1中，且分别接直流电源7的负极，钛网8接直流电源7的正极，钛网8和工件9分别为阳极和阴极，阴极和阳极表面积比为1∶2，在阳极和阴极之间设有饱和甘汞参比电极，槽压是施加20V的间歇式方波恒电位，工件上的电流密度为50mA/m2，工件相对于饱和甘汞参比电极的过电位为250mV；采用有效成份为5％的植酸类电解液，其pH值为4，常温，钛网表面镀钌，间歇式方波恒电位是在每一个间歇周期内，方波恒电位占据时间为2分钟，零电位时间为1分钟，工件为轴承零件。
实施例3一种金加工工序间的电子防锈装置，其特征在于该电子防锈装置由盛有电解液的迷宫式电解槽1、过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、出液口6、直流电源7、紧贴电解槽槽壁上的钛网8构成，其中过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、电解槽1、出液口6构成电解液循环过滤系统，工件9分别置于电解槽1中，且分别接直流电源7的负极，钛网8接直流电源7的正极，钛网8和工件9分别为阳极和阴极，阴极和阳极表面积比为1∶2，在阳极和阴极之间设有饱和甘汞参比电极，槽压是施加30V的间歇式方波恒电位，工件上的电流密度为200mA/m2，工件相对于饱和甘汞参比电极的过电位为300mV；采用有效成份为5％的植酸类电解液，其pH值为6，常温，工件为轴承零件。
实施例4一种金加工工序间的电子防锈装置，其特征在于该电子防锈装置由盛有电解液的迷宫式电解槽1、过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、出液口6、直流电源7、紧贴电解槽槽壁上的钛网8构成，其中过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、电解槽1、出液口6构成电解液循环过滤系统，工件9分别置于电解槽1中，且分别接直流电源7的负极，钛网8接直流电源7的正极，钛网8和工件9分别为阳极和阴极，阴极和阳极表面积比为1∶2，在阳极和阴极之间设有饱和甘汞参比电极，槽压是施加20V的间歇式方波恒电位，工件上的电流密度为100mA/m2，工件相对于饱和甘汞参比电极的过电位为300mV；采用有效成份为1％的三乙醇胺类电解液，清洗添加剂1％，其pH值为8，常温，钛网表面镀铂，间歇式方波恒电位是在每一个间歇周期内，方波恒电位占据时间为2分钟，零电位时间为1分钟，工件为量具游标卡尺零件。在停电的情况下，工件能继续防锈48小时。
实施例5一种金加工工序间的电子防锈装置，其特征在于该电子防锈装置由盛有电解液的迷宫式电解槽1、过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、出液口6、直流电源7、紧贴电解槽槽壁上的钛网8构成，其中过滤器2、磁力泵3、流量计4、进液口5、电解槽1、出液口6构成电解液循环过滤系统，工件9分别置于电解槽1中，且分别接直流电源7的负极，钛网8接直流电源7的正极，钛网8和工件9分别为阳极和阴极，阴极和阳极表面积比为1∶2，在阳极和阴极之间设有饱和甘汞参比电极，槽压是施加30V的间歇式方波恒电位，工件上的电流密度为200mA/m2，工件相对于饱和甘汞参比电极的过电位为200mV；采用有效成份为5％的三乙醇胺类电解液，清洗添加剂1％，其pH值为11，常温，钛网表面镀铂，间歇式方波恒电位是在每一个间歇周期内，方波恒电位占据时间为2分钟，零电位时间为1分钟，工件为铣刀。在停电的情况下，工件能继续防锈48小时。
权利要求
1.一种金加工工序间的电子防锈方法，其特征在于将处于前后加工工序之间的金属工件分别置于迷宫式电解槽的电解液防锈剂中，电解液采用有效成份为1～5％的植酸类电解液，其pH值为2～6，或者采用有效成份为1～5％的三乙醇胺类的电解液，其pH值为8～11；电解槽的内壁上贴有镀钌或铂的钛网，以钛网和工件分别作为阳极和阴极，阴极相对饱和甘汞参比电极的过电位为200～300mV，槽压是施加5～30V的间歇式方波恒电位，阴极上的电流密度为10～200mA/m2，令工件处于阴极保护区防锈，停电后，防锈剂可以维持48小时防锈性能。
2.根据权利要求1所述的电子防锈方法，其特征在于间歇式方波恒电位是在每一个间歇周期内，方波恒电位占据时间为2分钟，零电位时间为1分钟。
3.一种金加工工序间的电子防锈装置，其特征在于该电子防锈装置由盛有电解液的迷宫式电解槽(1)、过滤器(2)、磁力泵(3)、流量计(4)、进液口(5)、出液口(6)、直流电源(7)、紧贴电解槽槽壁上的钛网(8)构成，其中过滤器(2)、磁力泵(3)、流量计(4)、进液口(5)、电解槽(1)、出液口(6)构成电解液循环过滤系统，工件(9)分别置于电解槽(1)中，且分别接直流电源(7)的负极，钛网(8)接直流电源(7)的正极，钛网(8)和工件(9)分别为阳极和阴极，在阳极和阴极之间设有饱和甘汞参比电极，槽压是施加5～30V的间歇式方波恒电位，工件上的电流密度为10～200mA/m2，工件相对于饱和甘汞参比电极的过电位为200～300mV；采用有效成份为1～5％的植酸类电解液，其pH值为2～6，或者采用有效成份为1～5％的三乙醇胺类电解液，其pH值为8～11。
4.根据权利要求3所述的电子防锈装置，其特征在于电解液循环过滤系统每小时循环过滤2～3次。
5.根据权利要求3所述的电子防锈装置，其特征在于间歇式方波恒电位是在每一个间歇周期内，方波恒电位占据时间为2分钟，零电位时间为1分钟。
6.根据权利要求3所述的电子防锈装置，其特征在于迷宫式电解槽可采用船形电解槽替代。
7.根据权利要求3所述的电子防锈装置，其特征在于钛网(8)表面电镀钌，或者电镀铂。
全文摘要
一种金加工工序间的电子防锈方法及其电子防锈装置，其特征在于将处于前后加工工序之间的金属工件分别置于迷宫式电解槽中，电解液采用有效成份为1～5％的植酸类电解液，其pH值为2～6，或者采用有效成份为1～5％的三乙醇胺类的电解液，其pH值为8～11；电解槽的内壁上贴有镀钌或铂的钛网，以钛网和工件分别作为阳极和阴极，阴极相对饱和甘汞参比电极的过电位为200～300mV，槽压是施加5～30V的间歇式方波恒电位，阴极上的电流密度为10～200mA/m
文档编号C23F13/02GK101050538SQ200710068468
公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月14日 优先权日2007年5月14日
发明者王一建, 黄本元, 韩顺金, 托马斯·尤尔 申请人:杭州五源科技实业有限公司, 美国开源节能工程集团公司