一种圆筒形不锈钢薄壁波纹管电抛光方法与流程

本发明属于航空航天表面处理技术领域，具体涉及一种圆筒形不锈钢薄壁波纹管电抛光方法。

背景技术：

补偿器用波纹管为奥氏体不锈钢材料，该产品是由0.27mm～0.30mm厚的薄壁板焊接成圆筒，压制成波纹状结构，然后焊接成补偿器，整个加工过程精细复杂；使用过程中产品内表面直接接触液氢、液氧等燃料，不允许有任何的多余物或者表面吸附产生多余物。因此以适当的表面处理方式降低表面摩擦系数、发现原材料表面细微缺陷及机械损伤具有重要意义。

金属材料电抛光是利用电化学作用，使金属零件表面平整而有光泽的工艺，抛光后产品可以得到镜面般的光泽外观，处理效果适用于波纹管产品。圆筒形不锈钢薄壁波纹管使用不锈钢产品电抛光工艺加工过程中存在以下问题：

(1)产品壁厚为0.27mm～0.30mm的薄壁圆筒，力学强度差、受力容易变形，很难进行阳极导电夹持；

(2)圆筒产品内阴极不好控制，电力线分布不均匀，导致内表面出现花斑形貌；

(3)抛光表面状态不佳，出现麻点、阴阳面等现象，质量不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种圆筒形不锈钢薄壁波纹管电抛光方法，以克服现有技术存在的上述不足。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种圆筒形不锈钢薄壁波纹管电抛光方法，包括以下步骤：

步骤一：将不锈钢波纹管坯料进行除油处理；

步骤二：将步骤一除油后的波纹管进行酸洗处理；

步骤三：将步骤二酸洗后的波纹管进行装卡；

步骤四：将步骤三已装卡的波纹管进行电抛光处理；

步骤五：对步骤四电抛光后的波纹管进行钝化处理；

步骤六：钝化结束后，用蒸馏水清洗表面并吹干。

所述的步骤一中，除油溶液的成分为：naoh20～50g/l，na2co330～80g/l，na3po4·12h2o20～60g/l，na2sio31～6g/l。

所述的除油溶液中各成分优选值为：naoh30g/l，na2co360g/l，na3po4·12h2o55g/l，na2sio35g/l。

所述的步骤二中，酸洗溶液的成分为：h2so480g/l～100g/l，hno360g/l～90g/l，hf40g/l～50g/l，磺化煤或乌洛托品1g/l～1.5g/l；时间5min～10min。

所述的酸洗溶液中各成分优选值为：h2so490g/l，hno380g/l，hf45g/l，乌洛托品1g/l，时间8min。

所述的步骤三中，通过波纹管电抛光专用工装对波纹管进行装卡，所述的工装包括阴极搭接杠、内置阴极、阳极搭接、绝缘绑带、绝缘橡胶和弹性金属夹持环，阴极搭接杠安装在内置阴极的中上部，阳极搭接通过绝缘绑带与内置阴极相连，绝缘橡胶放置于内置阴极与阳极搭接之间，弹性金属夹持环安装于阳极搭接下部，波纹管装卡在弹性金属夹持环夹持环内侧。

所述的步骤四中，电抛光溶液的成分为：cro355g/l～90g/l，h2so4230g/l～350g/l，h3po4850g/l～1100g/l；电抛光电流密度为35a/dm²～40a/dm²，槽液温度60℃～90℃，时间2min～4min。

所述的电抛光溶液中各成分的优选值为：cro370g/l，h2so4300g/l，h3po4950g/l；电抛光电流密度为35a/dm²，槽液温度80℃，时间3min。

所述的步骤五中，钝化溶液的成分为：hno3400g/l-700g/l；时间10s～20s。

所述的钝化溶液中各成分的优选值为：hno3500g/l；时间20s。

本发明所取得的有益效果为：

本发明根据补偿器波纹管形状，制备专用夹持工装及内阴极。同时，重新调整工艺参数，利用专用槽液进行电抛光生产。使用本发明所述电抛光方法，抛光后波纹管内外表面光泽度良好，厚度和粗糙度满足公差要求，表面没有麻点和花斑现象。

附图说明

图1为薄壁波纹管电抛光专用工装及装卡示意图；

图中：1、阴极搭接杠；2、内置阴极；3、阳极搭接；4、绝缘绑带；5、绝缘橡胶；6、弹性金属夹持环；7、薄壁波纹管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明所述圆筒形不锈钢薄壁波纹管电抛光方法包括以下步骤：

步骤一：将不锈钢波纹管坯料进行除油处理

除油溶液的成分为：naoh20～50g/l，na2co330～80g/l，na3po4·12h2o20～60g/l，na2sio31～6g/l；

优选值为：naoh30g/l，na2co360g/l，na3po4·12h2o55g/l，na2sio35g/l。

步骤二：将步骤一除油后的波纹管进行酸洗处理

酸洗溶液的成分为：h2so480g/l～100g/l，hno360g/l～90g/l，hf40g/l～50g/l，磺化煤或乌洛托品1g/l～1.5g/l；时间5min～10min；

优选值为：h2so490g/l，hno380g/l，hf45g/l，乌洛托品1g/l，时间8min。

步骤三：将步骤二酸洗后的波纹管进行工装装卡

通过图1所述波纹管电抛光专用工装对波纹管进行装卡操作，所述的工装包括阴极搭接杠1、内置阴极2、阳极搭接3、绝缘绑带4、绝缘橡胶5、弹性金属夹持环6，阴极搭接杠1安装在内置阴极2的中上部，阳极搭接3通过绝缘绑带4与内置阴极2相连，绝缘橡胶5放置于内置阴极2与阳极搭接3之间，弹性金属夹持环6安装于阳极搭接3下部，波纹管7装卡在弹性金属夹持环6夹持环内侧。

步骤四：将步骤三已装卡的波纹管进行电抛光处理

电抛光溶液的成分为：cro355g/l～90g/l，h2so4230g/l～350g/l，h3po4850g/l～1100g/l；电抛光电流密度为35a/dm²～40a/dm²，槽液温度60℃～90℃，时间2min～4min；

优选值为：cro370g/l，h2so4300g/l，h3po4950g/l；电抛光电流密度为35a/dm²，槽液温度80℃，时间3min。

步骤五：对步骤四电抛光后的波纹管进行钝化处理

钝化溶液的成分为：hno3400g/l-700g/l；时间10s～20s。

优选值为：hno3500g/l；时间20s。

步骤六：钝化结束后，用蒸馏水清洗表面并吹干。

技术特征：

技术总结
本发明属于航空航天表面处理技术领域，具体涉及一种圆筒形不锈钢薄壁波纹管电抛光方法。包括以下步骤：步骤一：将不锈钢波纹管坯料进行除油处理；步骤二：将步骤一除油后的波纹管进行酸洗处理；步骤三：将步骤二酸洗后的波纹管进行装卡；步骤四：将步骤三已装卡的波纹管进行电抛光处理；步骤五：对步骤四电抛光后的波纹管进行钝化处理；步骤六：钝化结束后，用蒸馏水清洗表面并吹干。本发明根据补偿器波纹管形状，制备专用夹持工装及内阴极；同时，重新调整工艺参数，利用专用槽液进行电抛光生产。使用本发明所述电抛光方法，抛光后波纹管内外表面光泽度良好，厚度和粗糙度满足公差要求，表面没有麻点和花斑现象。

技术研发人员：张晶;李吉丹;余剑;张联英;陈伟;郑玉杰;丁振;常帅;杨立乐;王绍成;安全强;张苗;贾方舟;曹歆昕
受保护的技术使用者：首都航天机械有限公司;中国运载火箭技术研究院
技术研发日：2018.11.16
技术公布日：2019.04.09