不锈钢电解抛光工艺详解.doc

不锈钢电解抛光工艺内容来源网络，由“深圳机械展（11万m2, 1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多 cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、 3D 打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展 .一. 工作原理⑴、电解是以抛光工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入电化学槽中，通直流电而产生有选 择性的阳极溶解，因此不锈钢表面达到高度光洁和光泽的外观⑵、电解作用 不锈钢经过电解，其色泽内外一致，清洁光亮，光泽持久，表面形成---黏性薄膜，抗腐蚀性 能增强二. 电解溶液组成和工艺条件1. 磷 酸：能起溶解作用又能在不锈钢表面形成磷酸盐保护膜， 阻止不锈钢表面发生过腐蚀 其含量变化较宽，以 750mL/L 左右为佳1 ）含量过高时，槽液电阻增大，黏度提高 ，导致所需电压较高，使整平速度迟缓 2 ）含量过低时，活化倾向大，钝化倾向小，导致不锈钢表面不均匀腐蚀2. 硫 酸：是活化剂，能提高溶液的导电率，降低电阻，从而降低槽电压，节约电能，有利于改善分散能力和提高阳极电流效率其含量控制在 180〜210mL/L为最佳。

1 ）含量过高时，活化倾向太大，易使抛光表面出现过腐蚀，呈现均匀的密集麻点 2 ）含量过低时，出现严重的不均匀腐蚀3. 铬 酐：是强氧化剂， 使表面形成钝化膜， 避免表面腐蚀， 有利于获得光洁表面 其含量控制在 50〜 60g/L 为宜 1 ）铬酐浓度太低，不易获得光亮表面2 ）浓度太高时在大电流下，易产生沉淀析出，降低电流效率，使抛光表面产生麻点等过腐蚀4. 丙三醇（甘油） ：能起到良好的缓蚀作用，与磷酸生成络合物及其金属衍生物，使抛光表面非常光亮细致，甘油还能防止不锈钢在电解液中的化学腐蚀 1 ）含量过低时，抛光表面虽然光亮，但有腐蚀粗糙之处 2 ）含量高时，即可克服粗糙，又使抛光面光亮细致3 ）含量过高时，会产生太多的泡沫，影响操作，也浪费材料5. 糖 精：有光亮作用1 ）糖精在阴极过程中能为金属表面吸附，有助于被抛表面的白亮和发亮2）糖精在阳极过程中，阳极表面形成一层吸附薄膜 ，当不通电时可防止不锈钢表面受电解液浸蚀当通电后，电力线首先在凸起部位击穿隔离薄膜而开始溶解，在凹入处被有效地保护，以致达到选择性 溶解呈现平滑光亮表面6. 电流密度：(1 )电流密度低时，金属处于活化状态，被抛光表面发生浸蚀，阳极溶解产物少 ,化学溶解比电化学溶解占优势，以致光洁度差。

2 )电流密度超过合适的数值后，会发生剧烈的氧气析出，金属表面发生过热和过腐蚀，引起剧烈 的不规则溶解，增大了电能的消耗7. 温 度：适当提高温度会使整平过程加速和电流效率提高，从而提高了表面光洁度和光亮度1 )温度过低会使电解液黏度提高，导致阳极溶解产物从金属表面向整个电解液的扩散和溶解向阳 极的补充更加困难2 )温度过高会使被溶解的金属量不断增加，槽内产生蒸气和气体把电解液从金属表面挤开，反而 降低了金属的溶解 速度电解液附近的黏度降低，又加速溶解产物向外扩散，导致溶解速度的加速，影 响产品表面光洁度三. 电解溶液的配制溶液的配制应根据配方中成份的含量分为体积含量 ［% (V)］或mL/L和质量含量［%(wt)］或g/L ,在计算用量上有所不同1 )体积含量假设槽液容积为 1000L ，计算用量及配制步骤如下a. 磷酸用量：XmL/L X1OOOL=XL,量取磷酸XL加入槽内b. 硫酸用量：XmL/L X1000L=XL,量取硫酸XL,在不断搅拌下加入磷酸中c. 水的用量：XmL/L X1000L=XL置于另外一容器中d. 铬酐用量：XmL/L X1000L=XL，将称取的铬酐加入水中，搅拌使溶解 成铬酸溶液。

e. 将铬酸溶液在搅拌下缓慢加入磷酸 -硫酸溶液中，搅拌均匀，溶液呈黄色f. (1)明胶用量：Xg/L X1000L=X kg ,将称取的明胶放入热水中搅拌均匀，将明胶缓慢分少批量加入磷酸 -硫酸溶液中，此时起强烈还原反应，电解液转变呈黄绿色2) 将计算量的甘油在搅拌下分批加入槽内，此时起强烈还原反应， 并产生太量的泡沫， 为防止泡沫产生使溶液溢出槽外，加入甘油时要特别小心，溶液也转变呈黄绿色静置冷却 2 )质量含量a. 测量所用的磷酸和硫酸的相对密度，假定测出的磷酸密度 d1=1.7g/mL, 硫酸密度 d2 =1.8g/mL.b. 然后从各种酸的相对密度的化学资料的表中查得：在 100g 酸液中磷酸含量 P1 =86.25g, 硫酸含 量 p2 =88g.c. 计算磷酸所需升数 V 1 和硫酸所需升数 V 2V = x d0 X1000/pd (L)式中 x--- 配方中酸的质量百分比； d0--- 溶液密度，取平均值 =1.65g/mLd. 水量=1000 -V1 -V2e. 铬酐用量由于铬酐是固体酸，所需质量按公式计 x d0 X1000/100 (Kg)f. 将铬酐计算量加入所需水中，搅拌溶解。

g. 将磷酸计算量加入铬酐溶液中，搅拌均匀h. 将硫酸计算量在搅拌下加入 g.步骤的溶液中三) 测量溶液相对密度：已配制好的溶液待温度冷却至室温后用比重计 测量相对密度1. 如果相对密度高于1.7，应将适量的水加入电解液中，稀释电解液使相对密度在 1.6〜1.7范围内2. 如果相对密度在1.6〜1.7范围内，但电解液体积不足，则根据体积不足数，适量按比例补充磷酸、 硫酸、铬酐量3•如果相对密度低于1.6，而体积已足或略超过所配体积， 则将电解液加热至 80 C,蒸除水分，直到相对密度达到 1.6〜1.7 的范围内4.通电处理：在阴极上挂上铅板，在阳极上挂上不锈钢板， 在温度70〜80 C下，用D A为60〜80A/d m2 ,时间按40A h/L计算通电处理，然后投入试生产，如工件表面出现点状腐蚀或表面光泽不够理想， 加入铬酐、明胶、甘油可以使到电解液中的六价铬和三价铬更快地增加到必需的含量通电处理可使电解 液呈现微绿色，表明已有一定量的镍、铬离子溶入电解液中，方可获得试生产的成功四) 电解液维护和 工艺 要求1. 不锈钢在电解之前必须彻底除油，以免油污污染槽液2. 在使用过程中需要经常测量溶液相对密度，及时进行调整。

3. 由于不锈钢的铁、铬、镍金属元素在电解过程中把它们溶入电解液中，一旦积累到一定的程度，使 溶液黏稠，电阻增大，使不锈钢表面不光亮有二种方法可供选择：A. 适量的水稀释溶液，降低酸度，铁、铬、镍等杂质可局部呈磷酸盐沉淀，除去槽底沉淀，然后再 加热蒸发除去水分，恢复原有的相对密度B. 更换部分溶液，最好保留 20％的旧溶液，补充 80％的新溶液4. 清理阴极铅板： 在电解过程中阴极铅板表面会沉积出一层厚厚的铁、 镍等杂质， 影响阴极表面导电， 导致电流下降，使阳极电流密度也上不去，严重影响电解质量因此，要及时除去沉积物，以保持整个 电路通畅5. 阴极与阳极面积比：阴极面积控制在阳极面积的 1/2 〜1/3.5 ，防止三价铬的增长，过多的三价铬在阳极表面被氧化成六价铬三价铬含量过多，易使电解液老化6. 阴阳极之间的极距：A. 距离过大，电阻增大，电能消耗增大，溶液容易升温，影响电解质量B. 距离过小，易造成短路打火，烧黑制品阴与阳极之间的距离以 100〜300 mm为宜7. 进出槽要切断电源：工件在进出槽时，要先切断电源，不可带电挂或摘夹具，以防止产生电火花， 引起电解产生，并会使聚集在槽面上的氢气和氧气混合气发生爆炸。

8. 控制合适的阳极电流密度：阳极电流密度与金属的溶解成正比，选择好阳极电流密度，并控制在一 定的阳极电位区间，才能获得良好的电解质量A :阳极电流密度过小，工件表面发生一般的阳极溶解，起不到效果B :阳极电流密度过大，黏膜被击穿，氧气猛烈析出呈气流状，表面过热，导致电解液扩加剧，黏膜 被破坏，不复存在，发生电化学腐蚀9. 控制槽液温度：A. 温度应维持在规定的 工艺 范围内，使整平速率维持正常，降低电解液的黏度，减少阳极黏膜厚度， 加速阳极溶解产物的扩散，使溶液对流加快，有利于阳极上滞留气泡脱附，避免产生斑点、麻点B:温度过高，会导致溶液过热，加速六价铬向三价铬的转变( Cr 6+ +3e Cr 3+ ),易产生表面腐蚀C:温度过低，使溶液黏度增大，阳极表面黏膜增厚，不利于阳极溶解物的扩散，使整平效果明显降低10. 六价铬和三价铬的最佳配比：在生产过程中要保持溶液呈黄绿色1 ）如果颜色呈黄色为主，表明电解液含 Cr 6+ 偏高，可加入适量的明胶或甘油，使其部分六价铬还原为三价铬，或通以大阴极小阳极电解产生三价铬2 ）如果颜色呈深绿色，表明电解液含 Cr 3+ 高了，按比例适量加入用水 溶解好的铬酐溶解，或通 以大阳极小阴极电解溶解，使三价铬部分转变成六价铬，同时可改善溶液质量。

五） .医疗器械有限公司 工艺 流程（1） 采用化学活化法 .不锈钢电解 之前先弱侵蚀 ,除去钝化膜 ,使金属表面活化 .经弱浸蚀后不允许在空气 中停留太久 ,应立即清洗并吹干转入电解 .弱浸蚀工艺：硫酸：3%〜5% 温度：室温时间： 0.5〜 1min2）电解溶液成份及 工艺 条件磷酸 (H 3 PO 4 ,85 ％)( d=1.65 )( 60%〜 70%）（最佳 70% )硫酸 (H 2 SO 4 ,98 ％)( d=1.84 )（8% 〜15% )（最佳 12% )铬酐 （CrO 3 ）(5%〜 15%） （最 佳 12% ）甘油或明胶12%(8g/L）水余量温度/ c（50〜100）（最佳50〜70）电压 /V10〜20阳极电流密度A/d m2（10〜55） （最佳15 〜 30 )溶液相对密度（ g/cm 3 ）1.6〜1.7时间 (min)30〜45（根椐工件大小而定时间 ）阴阳极面积之比（1〜1.5 ）：1阴极才材料铅不锈钢电解抛光步骤：1 、电解抛光前先要对工件除油、除锈，不然电解抛光出来工件表面可能会有斑点，使抛光表面不均匀 ;2 、第二步将电解液加热至 60-75 度，用适当的挂具将不锈钢管固定在阳极且保持工件与阴极相对， 然后调整电压以及电流，抛光时间 3-5 分钟取出工件，完成电解抛光工艺。

（温度一定要调整好，如果没有适 当调整好温度，会影响工件抛光的质量 ）;3、抛光之后用高压水枪冲洗将不锈钢管内电解液冲洗干净，冲洗也是一项最重要的步骤，如果没有将电 解液完全冲洗干净，那么也会对工件造成腐蚀情况 ;4、烘干或晾干，确认工件表面无水迹则可包装设备使用注意事项：1、电解液使用一段时间后，里面有杂质的情况下要注意清理，防止稀释电解液的浓度2、挂具放进电解槽之后要有一定距离间隔，防止影响工件效果3、工件在上挂前如果有油、焊班一定要先处理干净，阳极棒要擦拭干净，防止不导电4、本品有腐蚀性，勿入眼、口，勿触皮肤如误触，立即用清水冲洗，严重者，按强酸烧伤就医 凉处保存，长期有效内容来源网络，由“深圳机械展（11万m。