一种金属及其合金电化学抛光的装置及方法与流程

本发明涉及金属表面处理领域，尤其涉及一种金属及其合金电化学抛光的装置及方法。

背景技术：

金属及其合金抛光处理作为一种表面处理方式，被广泛的应用于人工髋关节、膝关节等产品，由于抛光处理后可显著降低产品表面的粗糙度，获得平整且光亮的表面，减少作用产品的摩擦力，降低摩擦碎屑的产生，同时光泽度高，产品外观档次高，因此抛光技术也被逐渐用于普通骨科产品的表面处理。抛光处理的一般方式有，机械抛光、化学抛光、电化学抛光等。其中，机械抛光整平性好，通过更换抛光材料及抛光剂，可获得光亮度高的抛光产品，但是其缺点是劳动强度大，复杂零件难以抛光加工，同时一致性较差；化学抛光可处理复杂工件，但是使用溶液腐蚀性大，同时光亮度较差；相比之下，电化学抛光使用溶液腐蚀性较低，主要通过电场下的电化学腐蚀，对表面进行抛光处理，可处理复杂工件，且作用时间短，产品一致性高。

专利公开号：cn104440502a，公开了“滚动式电抛光设备”，该设备主要是通过将零件放入滚筒，通过滚筒的旋转及电解抛光溶液在滚筒中对产品浸润抛光来实现，但是其实际要实现产品的液封操作难度较大，同时由于为滚筒及液封操作，样品装载量有限，难以实现大型产品的装挂，且样品数量较多时，易发生产品滚动及电解过程中的干涉，影响抛光效果。

专利公告号号：cn204298503u，公开了“用于金属基片的电化学抛光装置”，该装置通过活动组件悬挂待抛光的阳极组件，然后将阳极组件放入电解槽中进行段化学抛光处理，专利公开号：cn104032366a，公开了“电化学抛光装置和方法”，该装置通过控制电解槽中的电解液的流动方向与待抛光工件的运动方向相反来实现对待抛光工件的抛光处理；上述两个抛光装置中都不能有效地控制电解槽内的电解液的抛光温度，容易出现不同产品批次的一致性及重复性较差的缺陷，且难以实现批量性生产。

综上，研发一种性能优良的金属及其合金电化学抛光的装置及方法，解决现有的抛光设备抛光效果差、抛光效率低、不同批次产品的一致性及重复性较差、不能实现大型及批量性生产的缺陷，显得格外重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有的抛光设备抛光效果差、抛光效率低、不同批次产品的一致性及重复性较差、不能实现大型及批量性生产的缺陷。

为了解决上述技术问题，本提供了一种金属及其合金电化学抛光的装置，包括载液槽体、电参数加载系统、流体输送系统和循环冷却系统；所述载液槽体，用于容纳电化学抛光液和待抛光的金属及其合金；所述电参数加载系统，用于为电化学抛光提供阴极、阳极和电源，所述阳极通过导体连接所述待抛光的金属及其合金；所述流体输送系统，用于将电化学抛光液输送到所述载液槽体内；所述循环冷却系统，用于控制所述载液槽体内的电化学抛光液的温度。

进一步地，所述载液槽体包括内槽体和外槽体，所述内槽体与所述外槽体之间形成冷却通道，所述内槽体与所述流体输送系统连通，所述冷却通道与所述循环冷却系统连通；所述导体为导电铜棒，所述导电铜棒设置在所述内槽体的上方，所述外槽体的周围设置有加强筋。

进一步地，所述内槽体和所述外槽体的形状均均为圆形，所述内槽体和所述外槽体均由工程塑料板加工制成，其中，所述内槽体由多孔型工程塑料板加工制成。

进一步地，所述电参数加载系统包括阳极、阴极和电源，所述阴极与所述阳极通过多孔型工程塑料板隔离；所述阳极与所述导电铜棒的一端相连，所述导电铜棒的另一端通过导电挂具悬挂所述待电抛光的金属及其合金；所述阴极呈环状均匀对称分布在所述载液槽体中，所述阴极为钛板或石墨板；所述电源为直流恒压恒流电源，所述直流恒压恒流电源的加载电压范围为5-45v，电流密度范围为0.1-1.5a/cm²，电源负载效应≤0.1%。

进一步地，所述流体输送系统包括离心泵和流体输送管，所述离心泵的出口通过所述流体输送管与所述内槽体连通，所述流体输送管的管径为10-50mm。

优选地，所述内槽体内垂直设置有导流管，所述导流管包括第一端部和第二端部，所述第一端部靠近所述内槽体的顶部设置，所述第一端部与所述流体输送管连通，所述第二端部靠近所述内槽体的底部设置，所述第二端部为扁平鸭嘴口结构。

进一步地，所述导流管远离所述第二端部的管壁上设置有开孔，所述开孔703沿管壁的竖向均匀排成一排，所述第二端部的开口方向和所述开孔的开口方向相同，且均与所述内槽体设置有所述导流管的位置的圆弧切线方向相平行。

进一步地，所述内槽体的底部设置有弧形导向辐条，所述导向辐条的起始端靠近所述第二端部设置，所述导向辐条的宽度沿逆时针方向逐渐减小。

进一步地，进入所述导流管的电化学抛光液从所述开孔和所述第二端部溢出后进入所述内槽体中，并在所述导向辐条的导向下，沿逆时针方向在所述内槽体内旋转。

优选地，所述导流管为两个，两个所述导流管沿径向对称分布在所述内槽体中。

优选地，所述导向辐条为两个，两个所述导向辐条设置在两个所述导流管之间。

进一步地，所述流体输送系统通过所述离心泵输送流体引发流体运动，所述离心泵内的流体流量为1-8m³/h，功率为1-10kw，电抛光作用时，流体流动的剪切速度为3.0-7.0m/s。

进一步地，所述循环冷却系统设置在所述载液槽体的外部，其包括加热装置和冷却装置，所述加热装置和所述冷却装置通过阀门切换，分别与所述冷却通道连通。

进一步地，所述循环冷却系统控制所述载液槽体内的电化学抛光液的温度在15-40℃。

进一步地，所述电化学抛光液由腐蚀剂和添加剂组成，所述腐蚀剂为高氯酸、草酸、乙酸、氨基磺酸、磷酸中的一种或多种，所述添加剂为尿素、聚乙二醇、聚乙烯醇、丙三醇、糖精中的一种或多种。

本发明还提供了一种金属及其合金电化学抛光的方法，该方法采用上述装置对金属及其合金进行电化学抛光处理。

本发明的金属及其合金电化学抛光的装置及方法，具有如下有益效果：

1、本发明的通过载液槽体容纳抛光液和待抛光零件，通过流体输送系统向载液槽体内输送抛光液，通过循环冷却系统控制抛光温度，并通过电参数加载系统控制电化学抛光过程，本发明通过上述结构易于实现批量性生产，减少传统机械抛光逐级抛光的劳动强度，加工成本低，提供了加工效率。

2、本发明的流体输送系统包括离心泵和流体输送管，通过匹配离心泵内的流量及输送管的管径，控制流体的剪切流速，实现良好的电抛光效果。

3、本发明的循环冷却系统中的冷却液以热对流方式在所述换热器内流动，冷却液的旋转运动方向与述载液槽体内的电化学抛光溶液搅拌后的旋转运行方向相反，有效控制电化学抛光的温度。

4、采用本发明的装置及方法，可以实现不同批次产品的一致性及重复性好，有效避免了传统抛光方式产品不同部位一致性较差及异型产品出现的重复性及重现性不良的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明的抛光装置的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本发明的原理图；

图5是本发明的内槽体及其内部结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是本发明的导流管和导向辐条之间的位置关系结构示意图；

图8是本发明的导流管的结构示意图；

图9是本发明的第二端部和开孔的开口方向示意图；

图10是纯钛抛光前的sem图；

图11是本发明实施例1中纯钛抛光后的sem图；

图12是本发明实施例1中纯钛抛光后的表面能谱图；

图13是本发明实施例1中纯钛抛光后的afm图；

图14是本发明实施例2中的钛合金抛光后的sem。

其中，图中附图标记对应为：1-载液槽体，101-内槽体，102-外槽体，103-冷却通道，2-电参数加载系统，201-阴极，202-阳极，203-电源，204-导体，205-导电挂具，3-流体输送系统，301-离心泵，302-流体输送管，4-循环冷却系统，401-加热装置，402-冷却装置，5-金属及其合金，6-加强筋，7-导流管，701-第一端部，702-第二端部，703-开孔，8-导向辐条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图4所示，本发明提供了一种金属及其合金电化学抛光的装置，包括载液槽体1、电参数加载系统2、流体输送系统3和循环冷却系统4。

所述载液槽体1，用于容纳电化学抛光液和待抛光的金属及其合金5，所述载液槽体1包括内槽体101和外槽体102，所述内槽体101与所述外槽体102之间形成冷却通道103，所述内槽体101与所述流体输送系统3连通，所述冷却通道103与所述循环冷却系统4连通；所述导体204为导电铜棒，所述导电铜棒设置在所述内槽体101的上方，所述外槽体102的周围设置有加强筋6。所述内槽体101和所述外槽体102的形状均为圆形，所述内槽体101和所述外槽体102均由耐腐蚀的工程塑料板加工制成，其中，所述内槽体为多孔型工程塑料板制成。

所述电参数加载系统2，用于为电化学抛光提供阴极201、阳极202和电源203，所述阳极202通过导体204连接所述待抛光的金属及其合金5，所述电参数加载系统2包括阳极202、阴极201和电源203，所述阴极201与所述阳极202通过耐腐蚀的多孔型工程塑料板隔离，所述阳极202与所述导电铜棒的一端相连，所述导电铜棒的另一端通过导电挂具205悬挂所述待电抛光的金属及其合金5，所述阴极201呈环状均匀对称分布在所述载液槽体1中，所述阴极201为耐腐蚀的钛板，所述电源203为直流恒压恒流电源，所述直流恒压恒流电源的加载电压范围为5v，电流密度范围为0.1a/cm²，电源负载效应为0.1%。

所述流体输送系统3，用于将电化学抛光液输送到所述载液槽体1内，所述流体输送系统3包括离心泵301和流体输送管302，所述离心泵301的出口通过所述流体输送管302与所述内槽体101连通，所述流体输送管302的管径为10mm，所述流体输送系统3通过所述离心泵301具有加压功能，加压作用下输送流体引发流体运动，所述离心泵301内的流体流量为1m³/h，功率为1kw，流体流动的剪切速度为3.0m/s。

如图5-8所示，所述内槽体101内垂直设置有导流管7，所述导流管7包括第一端部701和第二端部702，所述第一端部701靠近所述内槽体101的顶部设置，所述第一端部701与所述流体输送管302连通，所述第二端部702靠近所述内槽体101的底部设置，所述第二端部702为扁平鸭嘴口结构。

继续如图8所示，所述导流管7远离所述第二端部702的管壁设置有开孔703，所述开孔703沿竖向均匀分布在管壁上，具体为沿管壁的竖向均匀排成一排。所述第二端部702的开口方向和所述开孔703的开口方向相同，且均与所述内槽体101设置有所述导流管7的位置的圆弧切线方向相平行。图9中的箭头方向为第二端部的开口方向和开孔的开口方向，图9中的直线为内槽体的圆弧切线，从中可以看出，第二端部的开口方向和开孔的开口方向均与该圆弧切线的方向相平行。

继续如图5-7所示，所述内槽体101的底部设置有弧形导向辐条8，所述导向辐条8的起始端靠近所述第二端部702设置，所述导向辐条8的宽度沿逆时针方向逐渐减小。本实施例中的导向辐条的起到了逆向导向作用，使内槽体内的抛光液逆向旋转。图7中的箭头方向即为抛光液的旋转方向。

继续如图7所示，本发明实施例中的导流管7为两个，两个所述导流管7沿径向对称分布在所述内槽体101中，所谓对称分布是指两个所述导流管7设置有第二端部以及开孔的那一侧彼此相对设置，为抛光液逆向旋转提供前提条件，所述导向辐条8为两个，两个所述导向辐条8设置在两个所述导流管7之间。

在本实施例中，进入内槽体的抛光液可以逆向旋转的原理如下：所述导流管7与所述流体输送管302连通，电化学抛光液会经流体输送管输送进入导流管，进入所述导流管7的电化学抛光液从所述开孔703和所述第二端部702溢出后进入所述内槽体101中，因本实施例中对第二端部的开口方向、开孔的开口方向以及导向辐条的分布方向都有如上特殊设置，因此进入内槽体内的抛光液，在所述导向辐条8的导向下，可以沿逆时针方向在所述内槽体101内均匀旋转。此种旋转方式可以使抛光液在内槽体内旋转更加均匀，提高抛光效果。此外，本实施例将第二端部设置为扁平鸭嘴口结构，是因为抛光液从该结构溢出的压力较大，可为抛光液逆向旋转提供更大的动力。

所述循环冷却系统4，用于控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度，所述循环冷却系统4设置在所述载液槽体1的外部，其包括加热装置401和冷却装置402，，其中加热装置和冷却装置内部包含循环式换热泵及换热器，所述加热装置401和所述冷却装置402通过阀门切换，分别与所述冷却通道103连通，，所述换热器为间壁式换热器，所述冷却液以热对流方式在所述换热器内流动，换热器及换热管材质采用哈氏合金，所述冷却液的旋转运动方向与所述载液槽体1内的电化学抛光溶液搅拌后的旋转运行方向相反，所述循环冷却系统控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度在15℃。

所述电化学抛光液由腐蚀剂和添加剂组成，所述腐蚀剂为高氯酸和草酸、，所述添加剂为尿素和聚乙二醇。

本发明还提供了一种金属及其合金电化学抛光的方法，通过上述装置对金属及其合金进行电化学抛光，工艺过程如下：

s1、将待抛光的金属及其合金5通过导电挂具205悬挂在载液槽体1上的导电铜棒的一端，导电铜棒的另一端连接电参数加载系统的阳极；

s2、通过泵301和流体输送管302向导流管701内输送电化学抛光液，进入所述导流管701内的电化学抛光液从开孔703和第二端部702溢出，并在导向辐条8的导向下，逆向在内槽体101内旋转，电化学抛光液输送过程中需控制离心泵301内的流体流量、功率和剪切速率；

s3、接通电参数加载系统的直流恒压恒流电源，此时，待光的金属及其合金5、电参数加载系统的阴极以及电化学抛光液组成一个抛光体系，持续对待光的金属及其合金5进行电化学抛光处理；

s4、通过循环式冷却泵和换热器组成的循环冷却系统4控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度在15℃。

本实施中的金属及其合金可以为钛，图10为纯钛抛光前的sem图，图11为纯钛经本实施例中的抛光装置及抛光方法抛光后的sem图，图12是纯钛抛光后的表面能谱图，图13是纯钛抛光后的afm图，从中可以看出，经本实施例中的抛光装置和方法抛光后的纯钛的平均粗糙度ra=7.962nm。

实施例2

如图1-图4所示，本发明提供了一种金属及其合金电化学抛光的装置，包括载液槽体1、电参数加载系统2、流体输送系统3和循环冷却系统4。

所述载液槽体1，用于容纳电化学抛光液和待抛光的金属及其合金5，所述载液槽体1包括内槽体101和外槽体102，所述内槽体101与所述外槽体102之间形成冷却通道103，所述内槽体101与所述流体输送系统3连通，所述冷却通道103与所述循环冷却系统4连通；所述导体204为导电铜棒，所述导电铜棒设置在所述内槽体101的上方，所述外槽体102的周围设置有加强筋6。所述内槽体101和所述外槽体102的形状均为圆形，所述内槽体101和所述外槽体102均由耐腐蚀的工程塑料板加工制成，其中，所述内槽体为多孔型工程塑料板制成。

所述电参数加载系统2，用于为电化学抛光提供阴极201、阳极202和电源203，所述阳极202通过导体204连接所述待抛光的金属及其合金5，所述电参数加载系统2包括阳极202、阴极201和电源203，所述阴极201与所述阳极202通过耐腐蚀的多孔型工程塑料板隔离，所述阳极202与所述导电铜棒的一端相连，所述导电铜棒的另一端通过导电挂具205悬挂所述待电抛光的金属及其合金5，所述阴极201呈环状均匀对称分布在所述载液槽体1中，所述阴极201为耐腐蚀的石墨板，所述电源203为直流恒压恒流电源，所述直流恒压恒流电源的加载电压范围为25v，电流密度范围为1a/cm²，电源负载效应为0.08%。

所述流体输送系统3，用于将电化学抛光液输送到所述载液槽体1内，所述流体输送系统3包括离心泵301和流体输送管302，所述离心泵301的出口通过所述流体输送管302与所述内槽体101连通，所述流体输送管302的管径为30mm，所述流体输送系统3通过所述离心泵301具有加压功能，加压作用下输送流体引发流体运动，所述离心泵301内的流体流量为4m³/h，功率为5kw，流体流动的剪切速度为5m/s。

如图5-8所示，所述内槽体101内垂直设置有导流管7，所述导流管7包括第一端部701和第二端部702，所述第一端部701靠近所述内槽体101的顶部设置，所述第一端部701与所述流体输送管302连通，所述第二端部702靠近所述内槽体101的底部设置，所述第二端部702为扁平鸭嘴口结构。

继续如图8所示，所述导流管7远离所述第二端部702的管壁上设置有开孔703，所述开孔703沿竖向均匀分布在管壁上，具体为沿管壁的竖向均匀排成一排。所述第二端部702的开口方向和所述开孔703的开口方向相同，且均与所述内槽体101设置有所述导流管7的位置的圆弧切线方向相平行。图9中的箭头方向为第二端部的开口方向和开孔的开口方向，图9中的直线为内槽体的圆弧切线，从中可以看出，第二端部的开口方向和开孔的开口方向均与该圆弧切线的方向相平行。

继续如图5-7所示，所述内槽体101的底部设置有弧形导向辐条8，所述导向辐条8的起始端靠近所述第二端部702设置，所述导向辐条8的宽度沿逆时针方向逐渐减小。本实施例中的导向辐条的起到了逆向导向作用，使内槽体内的抛光液逆向旋转。图7中的箭头方向即为抛光液的旋转方向。

继续如图7所示，本发明实施例中的导流管7为两个，两个所述导流管7沿径向对称分布在所述内槽体101中，所谓对称分布是指两个所述导流管7设置有第二端部以及开孔的那一侧彼此相对设置，为抛光液逆向旋转提供前提条件，所述导向辐条8为两个，两个所述导向辐条8设置在两个所述导流管7之间。

在本实施例中，进入内槽体的抛光液可以逆向旋转的原理如下：所述导流管7与所述流体输送管302连通，电化学抛光液会经流体输送管输送进入导流管，进入所述导流管7的电化学抛光液从所述开孔703和所述第二端部702溢出后进入所述内槽体101中，因本实施例中对第二端部的开口方向、开孔的开口方向以及导向辐条的分布方向都有如上特殊设置，因此进入内槽体内的抛光液，在所述导向辐条8的导向下，可以沿逆时针方向在所述内槽体101内均匀旋转。此种旋转方式可以使抛光液在内槽体内旋转更加均匀，提高抛光效果。此外，本实施例将第二端部设置为扁平鸭嘴口结构，是因为抛光液从该结构溢出的压力较大，可为抛光液逆向旋转提供更大的动力。

所述循环冷却系统4，用于控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度，所述循环冷却系统4设置在所述载液槽体1的外部，其包括加热装置401和冷却装置402，，其中加热装置和冷却装置内部包含循环式换热泵及换热器，所述加热装置401和所述冷却装置402通过阀门切换，分别与所述冷却通道103连通，所述换热器为间壁式换热器，所述冷却液以热对流方式在所述换热器内流动，换热器及换热管材质采用哈氏合金，所述冷却液的旋转运动方向与所述载液槽体1内的电化学抛光溶液搅拌后的旋转运行方向相反，所述循环冷却系统控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度在30℃。

所述电化学抛光液由腐蚀剂和添加剂组成，所述腐蚀剂为乙酸、氨基磺酸和磷酸，所述添加剂为聚乙二醇和丙三醇。

本发明还提供了一种金属及其合金电化学抛光的方法，通过上述装置对金属及其合金进行电化学抛光，工艺过程如下：

s1、将待抛光的金属及其合金5通过导电挂具205悬挂在载液槽体1上的导电铜棒的一端，导电铜棒的另一端连接电参数加载系统的阳极；

s2、通过泵301和流体输送管302向导流管701内输送电化学抛光液，进入所述导流管701内的电化学抛光液从开孔703和第二端部702溢出，并在导向辐条8的导向下，逆向在内槽体101内旋转，电化学抛光液输送过程中需控制离心泵301内的流体流量、功率和剪切速率；

s3、接通电参数加载系统的直流恒压恒流电源，此时，待光的金属及其合金5、电参数加载系统的阴极以及电化学抛光液组成一个抛光体系，持续对待光的金属及其合金5进行电化学抛光处理；

s4、通过循环式冷却泵和换热器组成的循环冷却系统4控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度在30℃。

本实施例中的金属及其合金可以为钛合金，图14是钛合金经本实施例中的抛光装置和抛光方法抛光后的sem图，从中可以看出，抛光后的钛合金表面光滑，杂质较少。

实施例3

如图1-图4所示，本发明提供了一种金属及其合金电化学抛光的装置，包括载液槽体1、电参数加载系统2、流体输送系统3和循环冷却系统4。

所述载液槽体1，用于容纳电化学抛光液和待抛光的金属及其合金5，所述载液槽体1包括内槽体101和外槽体102，所述内槽体101与所述外槽体102之间形成冷却通道103，所述内槽体101与所述流体输送系统3连通，所述冷却通道103与所述循环冷却系统4连通；所述导体204为导电铜棒，所述导电铜棒设置在所述内槽体101的上方，所述外槽体102的周围设置有加强筋6。所述内槽体101和所述外槽体102的形状均为圆形，所述内槽体101和所述外槽体102均由耐腐蚀的工程塑料板加工制成，其中，所述内槽体为多孔型工程塑料板。

所述电参数加载系统2，用于为电化学抛光提供阴极201、阳极202和电源203，所述阳极202通过导体204连接所述待抛光的金属及其合金5，所述电参数加载系统2包括阳极202、阴极201和电源203，所述阴极201与所述阳极202通过耐腐蚀的多孔型工程塑料板隔离，所述阳极202与所述导电铜棒的一端相连，所述导电铜棒的另一端通过导电挂具205悬挂所述待电抛光的金属及其合金5，所述阴极201呈环状分布在所述载液槽体1中，所述阴极201为耐腐蚀的石墨板，所述电源203为直流恒压恒流电源，所述直流恒压恒流电源的加载电压范围为45v，电流密度范围为1.5a/cm²，电源负载效应为0.09%。

所述流体输送系统3，用于将电化学抛光液输送到所述载液槽体1内，所述流体输送系统3包括离心泵301和流体输送管302，所述离心泵301的出口通过所述流体输送管302与所述内槽体101连通，所述流体输送管302的管径为50mm，所述流体输送系统3通过所述离心泵301具有加压功能，加压作用下输送流体引发流体运动，所述离心泵301内的流体流量为8m³/h，功率为10kw，流体流动的剪切速度为7.0m/s。

如图5-8所示，所述内槽体101内垂直设置有导流管7，所述导流管7包括第一端部701和第二端部702，所述第一端部701靠近所述内槽体101的顶部设置，所述第一端部701与所述流体输送管302连通，所述第二端部702靠近所述内槽体101的底部设置，所述第二端部702为扁平鸭嘴口结构。

继续如图8所示，所述导流管7远离所述第二端部702的管壁上设置有开孔703，所述开孔703沿竖向均匀分布在管壁上，具体为沿管壁的竖向均匀排成一排。所述第二端部702的开口方向和所述开孔703的开口方向相同，且均与所述内槽体101设置有所述导流管7的位置的圆弧切线方向相平行。图9中的箭头方向为第二端部的开口方向和开孔的开口方向，图9中的直线为内槽体的圆弧切线，从中可以看出，第二端部的开口方向和开孔的开口方向均与该圆弧切线的方向相平行。

继续如图5-7所示，所述内槽体101的底部设置有弧形导向辐条8，所述导向辐条8的起始端靠近所述第二端部702设置，所述导向辐条8的宽度沿逆时针方向逐渐减小。本实施例中的导向辐条的起到了逆向导向作用，使内槽体内的抛光液逆向旋转。图7中的箭头方向即为抛光液的旋转方向。

继续如图7所示，本发明实施例中的导流管7为两个，两个所述导流管7沿径向对称分布在所述内槽体101中，所谓对称分布是指两个所述导流管7设置有第二端部以及开孔的那一侧彼此相对设置，为抛光液逆向旋转提供前提条件，所述导向辐条8为两个，两个所述导向辐条8设置在两个所述导流管7之间。

在本实施例中，进入内槽体的抛光液可以逆向旋转的原理如下：所述导流管7与所述流体输送管302连通，电化学抛光液会经流体输送管输送进入导流管，进入所述导流管7的电化学抛光液从所述开孔703和所述第二端部702溢出后进入所述内槽体101中，因本实施例中对第二端部的开口方向、开孔的开口方向以及导向辐条的分布方向都有如上特殊设置，因此进入内槽体内的抛光液，在所述导向辐条8的导向下，可以沿逆时针方向在所述内槽体101内均匀旋转。此种旋转方式可以使抛光液在内槽体内旋转更加均匀，提高抛光效果。此外，本实施例将第二端部设置为扁平鸭嘴口结构，是因为抛光液从该结构溢出的压力较大，可为抛光液逆向旋转提供更大的动力。

所述循环冷却系统4，用于控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度，所述循环冷却系统4设置在所述载液槽体1的外部，其包括加热装置401和冷却装置402，，其中加热装置和冷却装置内部包含循环式换热泵及换热器，所述加热装置401和所述冷却装置402通过阀门切换，分别与所述冷却通道103连通，，所述换热器为间壁式换热器，所述冷却液以热对流方式在所述换热器内流动，换热器及换热管材质采用哈氏合金，所述冷却液的旋转运动方向与所述载液槽体1内的电化学抛光溶液搅拌后的旋转运行方向相反，所述循环冷却系统控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度在40℃。

所述电化学抛光液由腐蚀剂和添加剂组成，所述腐蚀剂为高氯酸、乙酸和磷酸，所述添加剂为聚乙烯醇、丙三醇和糖精。

本发明还提供了一种金属及其合金电化学抛光的方法，通过上述装置对金属及其合金进行电化学抛光，工艺过程如下：

s1、将待抛光的金属及其合金5通过导电挂具205悬挂在载液槽体1上的导电铜棒的一端，导电铜棒的另一端连接电参数加载系统的阳极；

s2、通过泵301和流体输送管302向导流管701内输送电化学抛光液，进入所述导流管701内的电化学抛光液从开孔703和第二端部702溢出，并在导向辐条8的导向下，逆向在内槽体101内旋转，电化学抛光液输送过程中需控制离心泵301内的流体流量、功率和剪切速率；

s3、接通电参数加载系统的直流恒压恒流电源，此时，待光的金属及其合金5、电参数加载系统的阴极以及电化学抛光液组成一个抛光体系，持续对待光的金属及其合金5进行电化学抛光处理；

s4、通过循环式冷却泵和换热器组成的循环冷却系统4控制所述载液槽体1内的电化学抛光液的温度在40℃。

本发明的金属及其合金电化学抛光的装置及方法，具有如下有益效果：

1、本发明的通过载液槽体容纳抛光液和待抛光零件，通过流体输送系统向载液槽体内输送抛光液，通过循环冷却系统控制抛光温度，并通过电参数加载系统控制电化学抛光过程，本发明通过上述结构易于实现批量性生产，减少传统机械抛光逐级抛光的劳动强度，加工成本低，提供了加工效率。

2、本发明的流体输送系统包括离心泵和流体输送管，通过匹配离心泵内的流量及输送管的管径，控制流体的剪切流速，实现良好的电抛光效果。

3、本发明的循环冷却系统中的冷却液以热对流方式在所述换热器内流动，冷却液的旋转运动方向与述载液槽体内的电化学抛光溶液搅拌后的旋转运行方向相反，有效控制电化学抛光的温度。

4、采用本发明的装置及方法，可以实现不同批次产品的一致性及重复性好，有效避免了传统抛光方式产品不同部位一致性较差及异型产品出现的重复性及重现性不良的问题。

以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。