第1篇
一、引言
电解抛光工艺是一种利用电解原理，通过电解液中的电化学反应，使工件表面形成一层均匀、光滑、清洁的氧化膜，从而提高工件表面质量的一种表面处理技术。电解抛光工艺广泛应用于金属、非金属及复合材料表面处理领域，具有高效、环保、经济等优点。本文将对电解抛光工艺的原理、工艺参数、应用及发展趋势进行探讨。
二、电解抛光工艺原理
电解抛光工艺的原理是利用电解液中的电化学反应，在工件表面形成一层均匀、光滑、清洁的氧化膜。具体过程如下：
1. 电解液组成：电解液主要由电解质、溶剂、添加剂等组成。电解质是电解抛光过程中的主要反应物，通常为氧化剂，如硝酸、硫酸等。溶剂用于溶解电解质，提高电解液的导电性。添加剂用于改善电解液的性能，如提高抛光速率、降低能耗等。
2. 电解抛光过程：将工件作为阳极，阴极通常为不锈钢板或钛板。将工件放入电解液中，通电后，工件表面发生氧化还原反应，形成一层氧化膜。氧化膜的生长速度与电解液成分、电流密度、温度等因素有关。
3. 抛光过程：电解抛光过程中，氧化膜的生长速度大于其溶解速度，从而使工件表面形成一层均匀、光滑的氧化膜。随着电解过程的进行，氧化膜逐渐增厚，直至达到所需的抛光程度。
三、电解抛光工艺参数
1. 电解液成分：电解液成分对电解抛光效果有重要影响。合理选择电解液成分，可以提高抛光速率、降低能耗、延长设备使用寿命。常见电解液成分如下：
（1）硝酸型电解液：适用于不锈钢、铝、铜等金属的抛光。
（2）硫酸型电解液：适用于碳钢、铸铁等金属的抛光。
（3）磷酸型电解液：适用于铜、铝等金属的抛光。
2. 电流密度：电流密度是影响电解抛光效果的关键因素。电流密度过高，易产生局部过热，导致氧化膜不均匀；电流密度过低，抛光速率慢。一般电流密度范围为0.5～2A/dm²。 3. 温度：电解液温度对抛光效果有较大影响。温度过高，易产生气泡，影响抛光质量；温度过低，抛光速率慢。一般电解液温度范围为20～40℃。
电解抛光工艺介绍
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
电解抛光工艺
1． 定义：
电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。
2． 原理：
电解抛光原理现在世界各界人士争论很多，被大家公认的主要为黏膜理论。该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。
3． 电解抛光优点：
⑴内外色泽一致，光泽持久，无法抛到的凹处也可整平。
⑵生产效率高，成本低廉。
⑶增加工件表面抗腐蚀性，可适用于所有不锈钢材质。
4． 电化学抛光所需条件及设备
（1）电源：
电源可选用双相220V，三相380V。
（2）整流器
电解抛光对电源波形要求不是太严格，可选用可控硅整流器或高频整流器。
整流器空载电压：0—20v
负载电压（工作电压）：8—10v
工作电压低于6v，抛光速度慢，光亮度不足。
整流器电流：根据客户工件大小而定。
（3）电解槽及配套设施（阳极棒）
可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上装三根电极棒，中间为可移动的阳极棒，接电源阳极（或正极），两侧为阴极棒，连接电源阴极（负极）。
（4）加热设施及冷却设备
①加热可选用石英加热管，钛加热管。
②冷却可选用盘管，盘管可加热可冷却。
（5）夹具
最好选用钛做挂具，因为钛较耐腐蚀，寿命长，钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具，因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力不
好的铜层，影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜，在接触点刮去绝缘膜。
不锈钢电解抛光常见问题分析
一.工件表面出现麻点
主要原因是电流密度分布不均,影响电流密度分布不均的因素也很多，主要有以下几种：
1.夹具结构导致电流密度分布不均，改善夹具结构使夹具与工件的接触比较平衡均匀，在保证夹具合格的情况下尽量增大夹具与工件的接触面积。
2.电解抛光液比重下降或超出最大值，如果超出所要求的比重范围，工件表面就容易产生麻点，电解液的最佳比重是1.72.
3.温度过高，温度高可提高电解液的电导率，增加工件的表面亮度，但容易造成电流密度分布不均而产生麻点。
4.返工零件，工件在第二次电解抛光时容易产生麻点。为了避免第二次产生麻点，二次电解抛光必须相应的减少时间和电流大小。
5.气体逸出不畅,气体逸出不畅，主要是工件上装夹具的角度不合理，工件的孔口方向尽量向上，调整夹具到合适的角度，使工件在电解抛光时产生的气体容易散发。
6.电解抛光时间过长,电解抛光是一个微观整平过程，当工件表面达到微观的光亮平整后，零件表面就会停止氧化，如果继续电解的话会产生过腐蚀现象出现麻点
7.电流过大,当零件在电解抛光时，如果通过的零件电流过大，零件表面的溶解状态则大于零件表面的氧化状态，那么零件表面就会过分腐蚀，而产生腐蚀点。
二.工件表面烧伤
出现这种不良现象的原因主要有以下几种：
1.操作人员在电解抛光前装夹零件的时候，零件与夹具之间没有定位好，零件出现松动，特别是在电解抛光时，零件处于晃动状态，零件出现松动后导致与夹具接触点不紧密，或夹具的阴极直接与零件接触，造成短路而烧伤。
2.操作人员在装夹好零件后，没有对夹具进行短接测试，就直接电解抛光，没有做短接测试就不确定所装夹的零件与阴极部分是否接触，当零件与阴极部分接触时，就会把零件烧伤。
3.夹具因素,当夹具经过长时间使用后，夹具会有损伤，特别是夹具与零件直接接触的地方，当夹具接触点出现凹凸不平时，导致在通电的时候零件接触面所承受的电流密度不同，电流大的地方，就会容易出现烧伤。
钢铁零件的电解抛光和化学抛光
一、电解抛光
碳素钢和低合金钢，广泛采用磷酸-铬酐型抛光溶液。其工艺规范见表2-2-1。阳极均用铅材，电源电压均可为12V。
配制溶液时先用少量的水，分别溶解铬酐、EDTA和草酸，然后加入磷酸并在不断搅拌下加入硫酸。计算各组分的用量时，应先测定所用磷酸和硫酸的密度，根据密度，分别查得质量百分浓度，然后，按下式计算这两个组分的需要量： A=
式中 A——配制1L溶液所需磷酸或硫酸的毫升数；
d——配制好的溶液的密度；
d1——实际测得的配制所用磷酸或硫酸的密度；
b——根据d1查得的磷酸或硫酸的质量百分含量；
α——配方中磷酸或硫酸的规定含量（质量百分比）。
配制后的溶液需测量其密度，当其密度低于规定时，可将溶液在115～200℃下，加热浓缩，以除去多余的水分。
新配制的溶液，需在阴极面积大于阳极面积几倍的情况下，进行通电处理，使一部分六价铬还原为三价铬，这时阳极电流密度为30～40A/dm2，通电量为5～6A·h/L。经通电处理后，即可进行电解抛光。
溶液在使用过程中，会由于阳极溶解而不断积累铁离子，与此同时，零件抛光后的光亮度将会下降，当铁含量（按Fe2O3计算）达到7%～8%时，溶液需部分或全部更换。 表2-2-1 碳素钢和低合金钢电解抛光的工艺规范
1 2 3 4
磷酸（H3PO4） 65～70 72 66～70 60～62
硫酸（H2SO4） 12～15 18～22
铬酐（CrO3） 5～6 23 12～14
草酸（（COOH）2·2H2O） 10～15g/L
硫脲（（NH2）2CS） 8～12 g/L
乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA） 1 g/L
水 12～14 5 18～20 18～20
溶液密度 1.73～1.75 1.70～1.74 1.60～1.70 温度/℃ 60～70 65～75 75～80 室温
