Способ нанесения электролитических покрытий на внутреннюю поверхность труб

 

Изобретение относится к электролитической обработке изделий для получения коррозионно-, эрозионнои теплостойких покрытий на внутренней поверхности труб переменного сечения, и может быть использовано в машиностроении, нефтяной, газовой , химической промышленности и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение равномерности покрытий по толщине. Покрытие наносят при прокачке электролита по являющейся одним из электродов трубе с установленным в ней концентрично вторым электродом, между которыми подают напряжение, причем прокачивание электролита осуществляют отдельными порциями попеременно с разных концов трубы, причем участок трубы, заполненный электролитом в каждый момент времени, не превышает длины самого , короткого из участков расширения или сужения в трубе. Разнотолщинность покрытия при этом не превышает 5-7%. « Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 о Q

Cd

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4660697/02 (22) 10.03,89 (46) 23.11;91. Бюл, М 43 (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (72) Ю.Б.Паэухин и А.В.Эпельфельд (53) 621. 35?. 7 (008,8) (56) Авторское свидетельство СССР

l4 138444, кл. С 25 0 7/04, 1960.

Авторское свидетельство СССР

681323611, кл. С 25 0 7/04, 1987, (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБ (57) Изобретение относится к электролитической обработке .изделий для получения коррозионно-, эрозионно- и теплостойких покрытий на внутренней поверхности труб

Изобретение относится к электролитической обработке изделий для получения коррозионно-, эрозионно-, теплостойких и других покрытий на внутренней поверхности труб переменного сечения и может быть использовано в машиностроении, нефтяной, газовой, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение равномерности покрытий по толщине.

Покрытие наносят при прокачке электролита по являющейся одним иэ электродов трубе с установленным в ней концентрично вторым электродом, между которыми подается напряжение, причем прокачку электролита ведут отдельными порциями попеременно с разных концов трубы. причем участок трубы, заполненный электролитом в каждый момент времени, не

„„ Ы„„1693131 A l (я)э С 25 D 7/04 переменного сечения, и может быть использовано в машиностроении, нефтяной, газовой, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — повышение равномерности покрытий по толщине. Покрытие наносят при прокачке электролита по являющейся одним из электродов трубе с установленным в ней концентрично вторым электродом, между которыми подают напряжение, причем прокачивание электролита осуществляют отдельными порциями попеременно с разных концов трубы, причем участок трубы, заполненный электролитом в каждый момент времени, не превышает длины самого, . короткого из участков расширения или сужения в трубе. Разнотолщинность покрытия при этом не превышает 5-? . превышает длины самого короткого из участков расширения или сужения в трубе.

Способ реализуется кратковременным, обеспечивающим всасывание определенной порции электролита, погружением соответствующего заборного патрубка в ванну и последующей прогонкой этой порции по трубе с помощью насоса, расположенного на ее конце, противоположном от патрубка, В результате под действием разрежения по трубе движется как бы "электролитная пробка", образующая замкнутую электролитическую ячейку: труба, электролит и внутри — второй электрод. Поскольку она принимает форму участка трубы, по которой движется, возможна обработка труб переменного сечения .большой, практически не ограниченной длины, причем не требуется герме тичных шайб, диаметр которыл

1693131

15 определяется типоразмером трубы и специального устройства для продвижения ячейки, как в известном способе.

Неограниченность длины определяется тем, что процесс идет только на участке трубы, заполненном электролитом, и длину этого участка можно выбирать, исходя из мощности имеющего источника питания, При з-.ом время обработки увеличивается в !

/lo раз, где 4 — длина участка трубы, заполненного электролитом, а i — длина всей трубы при прочих равных условиях. Изменение направления прокачки после прохождения каждой отдельной порции электролита позволяет исключить систематический фактор обеднения и нагрева электролита при прохождении по трубе, приводящий к тому, что покрытие на противоположных концах трубы имеет различную толщину.

Прокачка электролита отдельными порциями таким образом, что участок трубы, заполненный электролитом, не превышает длины самого короткого из участков расширения или сужения в трубе, позволяет устранить неравномерность покрытия по толщине. При этом уменьшение сопротивления кольцевого элемента электролита при сужении компенсируется увеличением во столько же раз площади омываемых электролитом стенок трубы и наоборот, что делает практически постоянной эффективную плотность тока и обеспечивает равномерность толщины покрытий на трубах переменного сечения, Если участок трубы, заполненный электролитом, будет больше, чем участок расширения или сужения, возрастает ошибка в указанных соотношениях и неравHGM8pHocTb толщины покрытия на этих участках.

Пример 1, Нанесение керамического теплостойкого покрытия ведут в микродуговом анодно-катодном оежиме при плотности тока 45 A/ дм в электролите, содержащем 60 г/л жидкого стекла, Используют источник питания конденсаторного типа мощностью 40 КВт. Электролит готовят в водоахлаждаемой ванне емкостью 100 л с помощью мешалки. К трубе из аюминиевого сплава Д16 длиной 1 м и внутренним диаметром 100 мм с участком сужения длиной

30 см и диаметром 40 мм с установленным в ней концентрично вторым злектродом— стержнем из нержавеющей стали

12Х18Н10Т диаметром 10 мм подсоединяют насосы и шланги для подвода и отвода электролита с патрубками. На трубу и второй электрод подают напряжение с источника питания, рабочий ток устанавливают равным 66 А. Патрубок погружают в электролит путем подьема его уровня на вре:., я, необхо20

55 димов для забора 370 мл электролита, а по прохождении этой порции операцию повторяют, прокачивая такую же порцию электролита в обратном направлении. Суммарное время обработки составляет 1 ч, а толщина образующегося покрытия — около 80 мкм.

Разброс значений толщины по длине трубы составляет около 7, тогда как при обработке по известному способу толщина покрытия на участке сужения превышает толщину на основном участке почти в три раза.

Пример 2. Нанесение медного покрытия на внутреннюю поверхность трубы ведут при плотности тока 5 А/дм2 в электролите следующего состава, г/л:

Со$04.5HzQ 90, (NH4)SQ4 80; ИН4гчОз 40:

NH40H 180.

Используют источник питания постоянного тока. К стальной трубе длиной 1 м и внутренним диаметром 50 мм с участком расширения длиной 200 мм и диаметром 90 мм с установленным в ней концентрично вторым электродом — медным стержнем диаметром 10 мм подсоединяют насосы и шланги с патрубками для подвода и отвода электролита. На трубу подают отрицательный, а на второй электрод — положительный потенциал с источника питания, рабочий ток

25 А, напряжение 12В, Патрубок погружают в электролит на время, необходимое для забора 620 мл электролита, а по прохождении этой порции операцию повторяют, прокачивая такую же порцию электролита в обратном направлении, Суммарное время обработки составляет 1 ч, толщина образующегося покрытия 20 мкм. Разброс зна«ений толщины по длине трубы составил около

5, тогда как при обработке по известному способу толщины покрытия на участке расширения примерно в два раза меньше, чем на основном участке.

Таким образом, использование предлагаемого способа для нанесения электролитических покрытий на внутреннюю поверхность труб обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества. Прокачка электролита отдельными порциями позволяет применять для обработки труб больших размеров источники питания средней мощности. Отсутствие герметизирующих электролитическую ячейку шайб и специального привода позволяет покрывать трубы переменного сечения и значительно упрощает реализацию способа. Перемена направления прокачки после прохождения каждой порции электролита и. ограничение размеров участка трубы, в каждый момент .времени заполненного электролитом, обеспечивают равномер1693131

Составитель Л, Казакова

Техред М.Моргентал Корректор О, Нипле

Редактор Н. Яцола

Заказ 4055 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ность толщины покрытия по всей длине трубы переменного сечения.

Формула изобретения

Способ нанесения электролитических покрытиЯ на внутреннюю поверхность труб преимущественно переменного сечения больших размеров, включающий концентричное размещение внутри трубы противоэлектрода, прокачивание внутри трубы электролита с подачей на электроды напря-жения, отл и ча ю щи и с я тем, что, с целью повышения равномерности покрытий по толщине, прокачивание электролита ведут

5 отдельными порциями с разных концов трубы, причем участок трубы, заполненный электролитом, в каждый момент времени не превышает длины самого короткого иэ участков расширения или сужения.