一种15-5ph锻件的电解抛光方法
技术领域
1.本发明涉及不锈钢锻件的电解抛光技术领域，具体涉及一种15-5ph锻件的电解抛光方法。
背景技术：
2.电解抛光，是以工件作为阳极，接直流电源的正极。用铅﹑不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极。两者相距一定距离浸入电解液中，在一定温度﹑电压和电流密度下，通电一定时间，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面。电抛光时，电抛光溶液成分、温度、电流密度、通电时间、析出杂质、阳极、阴极材料的质量都会影响电抛光表面质量，需要适时进行控制。
3.15-5ph是马氏体沉淀硬化不锈钢，具有高强度，高硬度和优异的耐腐蚀性能，横向韧度和延展性非常好，具有很高的可锻性。该材料常用于制造：阀门零件，接头，紧固件，轴，齿轮，化学处理设备，造纸厂设备，飞机零件和核反应堆零件。
4.现有15-5ph锻件的锻件，一般采用腐蚀或机加等方式改善表面质量或去除表面余量，机加去余量的加工周期长成本高，腐蚀的粗糙度难以保证且过程难以控制污染大，现有的电抛光溶液一般含有铬酸等高污染物，针对的是表面光滑的零件，主要作用增亮、光滑、防腐，电抛光时间为1至2分钟，如果对表面粗糙的锻件进行去余量增亮，电抛光时间一般为30至60分钟，长时间的电解抛光会导致锻件表面出现电流痕、腐蚀麻点的等表面缺陷，不适于锻件的去余量增亮。
技术实现要素：
5.发明目的：提供一种15-5ph锻件的电解抛光方法，通过超声波除油、水洗、电解抛光、中和、去离子水等工序流程处理，实现锻件表面均匀去余量，清除锻件表面凹坑、毛刺等缺陷，得到一个平滑、光亮的表面，增强了表面抗腐蚀性。
6.技术方案：
7.一种15-5ph锻件的电解抛光方法，包括：
8.对15-5ph锻件进行超声波除油；
9.对超声波除油后的15-5ph锻件进行第一逆流双联漂洗；
10.对第一逆流双联漂洗后的15-5ph锻件进行电解抛光，具体包括：将逆流双联漂洗后的15-5ph锻件通过挂具放入电解抛光槽，零件浸入液面以下，配置电解溶液为：比重1.84，含量98％的h2so4的ωt％:45％～50％；比重1.7，含量85％的h3po4ωt％:50％～55％，电解过程中控制h2so4的ωt％:42％～46％，h3po4ωt％:51％～55％；电解液温度：50～90℃，阳极和阴极间距100～300mm，电流密度j：17～40a/dm2，i＝j
×s×
q，v＝(m
1-m2)/t，i：电流，a；j：电流密度，a/dm2；s：单个零件的表面积，mm2；q：装挂数量，个；v：电解速率，mm/min；m1：电抛前尺寸，mm；m2：电抛后尺，mm；t：电解抛光时间，min；
11.对电解抛光后的15-5ph锻件进行逆流漂洗；
12.对逆流漂洗后的15-5ph锻件进行中和；
13.对中和后的15-5ph锻件进行第二逆流双联漂洗；
14.对第二逆流双联漂洗后的15-5ph锻件进行热去离子水洗：
15.对热去离子水洗后的15-5ph锻件进行干燥处理。
16.进一步地，对15-5ph锻件进行超声波除油，具体包括：
17.将零件采用挂具放入超声波除油槽，零件浸入液面以下，溶液为lj-931除油剂，溶液浓度ωt％:5％～15％，溶液温度为30～40℃，除油时间为3～5min，超声波频率为50～80hz。
18.进一步地，对超声波除油后的15-5ph锻件进行第一逆流双联漂洗，具体包括：
19.双联漂洗采用逆流漂洗方式，其水流由本级槽的上部翻至下一级槽夹层，再由夹层底部进入下一级清洗槽，室温自来水漂洗，时间为5～6min。
20.进一步地，对电解抛光后的15-5ph锻件进行逆流漂洗，具体包括：
21.逆流漂洗采用内置式整体液面溢流袋，室温下进行，时间为1～3min。
22.进一步地，对逆流漂洗后的15-5ph锻件进行中和，具体包括：
23.采用室温下的na2co3:3％～5％，中和时间：1～3min。
24.进一步地，对中和后的15-5ph锻件进行第二逆流双联漂洗，具体包括：
25.水流由本级槽的上部翻至下一级槽夹层，再由夹层底部进入下一级清洗槽，室温下漂洗，时间为5～6min。
26.进一步地，对第二逆流双联漂洗后的15-5ph锻件进行热去离子水洗，具体包括：
27.采用室温电导率大于100us/cm的去离子水，去离子水温度：60～80℃，时间：2～4min。
28.进一步地，对热去离子水洗后的15-5ph锻件进行干燥处理，具体包括：
29.使用干净、无水、无油的压缩空气完成对零件的干燥处理。
30.有益效果：
31.使用锻造工艺加工的不锈钢结构件，表面质量不佳存在凹坑、毛刺等缺陷，经过电解抛光工艺处理，可以实现零件表面均匀去余量，可得到一个平滑、光亮的表面，增强了表面抗腐蚀性。
具体实施方式
32.一种不锈钢锻件的电解抛光工艺方法，所述的方法包括：1)超声波除油；2)逆流双联漂洗；3)电解抛光；4)逆流漂洗；5)中和；6)逆流双联漂洗；7)热去离子水洗，最终得到一个表面平滑、光亮的锻件。
33.所述的工艺流程：
34.(1)超声波除油：零件装入专用挂具，放入超声波除油槽，零件浸入液面以下，溶液：lj-931(除油剂)，浓度ωt％:5％～15％，温度：30～40℃，时间：3～5min，超声波频率：50～80hz。
35.(2)逆流双联漂洗：双联漂洗采用逆流漂洗方式，其水流由本级槽的上部翻至下一级槽夹层，再由夹层底部进入下一级清洗槽，漂洗槽都配制排污球阀，以便能方便的换出的槽内的污水。室温，时间：5～6min。
36.(3)电解抛光：零件装入专用挂具，放入电解抛光槽，挂具浸入液面以下，溶液浓度：h2so4ωt％:42％～46％(比重1.84，含量98％)
37.h3po4ωt％:51％～55％(比重1.7，含量85％)，温度：50～90℃，阳极和阴极间距100～300mm。电流密度j：17～40a/dm2。
38.i＝j
×s×
q，v＝(m
1-m2)/t。
39.i：电流，a
40.j：电流密度，a/dm241.s：单个零件的表面积，mm242.q：装挂数量，个
43.v：电解速率，mm/min
44.m1：电抛前尺寸，mm
45.m2：电抛后尺，mm
46.t：电解抛光时间，min；
47.为了实现不锈钢锻件表面均匀去余量，可得到一个平滑、光亮的表面，电解抛光溶液成分为硫酸和磷酸，硫酸提供酸根离子，使金属快速溶解，硫酸含量越多，抛光速率越快，对金属基体腐蚀越快，腐蚀速率越快表面越容易出现缺陷；
48.磷酸能与金属或其氧化物反应，形成各种各样的盐，他们在过饱和溶液里都有较高的粘度和极化作用，并且没有结晶体趋于，可在工件表面吸附一层黏膜，磷酸较多，亮度下降，腐蚀速率下降。h2so4：ω45％，h3po4：ω55％浓度，腐蚀速率，表面质量最为合适。
49.(4)逆流漂洗：逆流漂洗采用内置式整体液面溢流袋，以便悬浮于液面的杂质溢出避免加工件出槽时二次污染流动的自来水。室温，时间：1～3min。
50.(5)中和：na2co3:3％～5％，室温，时间：1～3min。
51.(6)逆流双联漂洗：双联漂洗采用逆流漂洗方式，其水流由本级槽的上部翻至下一级槽夹层，再由夹层底部进入下一级清洗槽，漂洗槽都配制排污球阀，以便能方便的换出的槽内的污水。室温，时间：5～6min。
52.(7)热去离子水洗：采用室温电导率大于100us/cm的去离子水，去离子水温度：60～80℃，时间：2～4min。
53.(8)清洗零件后，立即使用干净、无水、无油的压缩空气完成对零件的干燥处理，以确保零件彻底干燥。
54.上述槽内搅拌方式均为压缩空气搅拌溶液，确保溶液温度、浓度均匀一致，所有电加热均由温控表调节。
55.下面通过具体的实施实例对本发明进行进一步的详细说明：
56.15-5ph锻件零件表面不得有除了油污以外的污物，例标记痕迹等，否则手工清理干净，手动装挂。
57.(1)超声波除油：零件装入专用挂具，放入超声波除油槽，挂具浸入液面以下，溶液：lj-931，浓度：ωt％:5％～15％，温度：35～40℃。时间：4～5min，超声波频率：70hz。
58.(2)逆流双联漂洗：自来水，温室，时间：5～6min。2次循环冷水彻底冲洗零件去除所有残留处理液。
59.(3)电解抛光：零件装入专用挂具，放入电解抛光槽，挂具浸入液面以下，溶液浓
度：h2so4ωt％:42％～46％(比重1.84，含量98％)，
60.h3po4ωt％:51％～55％(比重1.7，含量85％)，阳极和阴极间距150～250mm。锻件表面要求金属去除量：0.08～0.13mm，温度：60～70℃，
61.电流密度j：22～28a/dm2，电解速率v＝0.015mm/min。
62.单个零件面积s：2.218dm2。装挂数量q：15个。
63.电流i＝j
×s×
q＝26
×
2.218
×
15＝865a，电解抛光时间t＝6～7min。
64.(4)逆流漂洗：自来水，温室，时间：2～3min。
65.(5)中和：na2co3:3％～5％，温室，时间：1～3min。
66.(6)逆流双联漂洗：自来水，温室，时间：5～6min。
67.(7)热去离子水洗：去离子水，电导率大于100us/cm(室温)时换水。温度：60～80℃，时间：2～4min。
68.(8)清洗零件后，立即使用干净、无水、无油的压缩空气完成对零件的干燥处理，以确保零件彻底干燥。
69.上述槽内搅拌方式均为压缩空气搅拌溶液，确保溶液温度、浓度均匀一致，所有电加热均由温控表调节。
70.本发明15-5ph锻件经过电解抛光工艺处理，可以实现零件表面均匀去余量，可得到一个平滑、光亮的表面，增强了表面抗腐蚀性。