Способ электролитно-разрядной очистки длинномерных изделий

 

Изобретение относится к электролитной очистке поверхности металлов, преимущественно сварочной проволоки, и может быть применено в металлургии, строительстве и машиностроении. Способ электролитно-разрядной очистки длинномерных изделий включает катодную обработку в электролите - водном растворе хлорида или карбоната натрия в замкнутой емкости при плотностях тока 200-1000 А/дм² и напряжении 90-190 В. При обработке используют электролит с концентрацией 10-30%, а давление электролита внутри емкости поддерживают 1,1-1,5 атм. В результате применения способа повышаются производительность и качество очистки проволоки при одновременном снижении энергетических затрат. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электролитной очистке поверхности металлов, преимущественно сварочной проволоки, и может найти применение в металлургии, строительстве и машиностроении.

Известен способ электролитно-разрядной очистки сварочной проволоки (а.с. СССР N 1599446, МПК5 С 25 F 1/00, БИ N 38, 1990 г.), по которому очистку осуществляют в электролите на основе ортофосфорной кислоты с добавлением 15% спиртового раствора йода путем анодной обработки при плотности тока 1000-1200 А/дм². Обладая высокой производительностью (скорость очистки 1,00-1,25 м/с), способ имеет существенный недостаток использование высокотоксичных компонентов требует дополнительных затрат на защиту окружающей среды. Кроме того, на очистку требуются значительные энергозатраты.

Наиболее близким по решаемой задаче и технической сущности к заявленному способу является способ электролитно-разрядной очистки металлов, включающий электрохимическую катодную обработку изделий в 3-20% в водном растворе карбоната натрия или калия, хлорида натрия при плотности тока 800-1000 А/дм² и напряжении 90-190 В (а. с. СССР 296829, С 25 F 1/00, БИ N 9, 1971 г.). Недостатком известного способа является низкое качество очистки сварочной проволоки при высоких энергетических затратах, т.к. известный способ предусматривает очистку только на повышенных плотностях тока.

Цель изобретения повышение производительности и качества очистки сварочной проволоки при одновременном снижении энергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в способе электролитно-разрядной очистки длинномерных изделий, преимущественно сварочной проволоки, включающем катодную обработку в электролите водном растворе хлорида или карбоната натрия, обработку ведут в замкнутой емкости при плотностях тока 200-1000 А/дм² и напряжении 90-190 В. При обработке используют электролит с концентрацией 10-30% а давление электролита внутри емкости составляет 1,1-1,5 атм.

Изобретение поясняется чертежом. Цифрами обозначено: 1 обрабатываемая проволока; 2 замкнутая емкость; 3 ванна с раствором электролита; 4 - гидронасос; 5 разматывающее устройство; 6 приемное устройство; 7 - выравнивающие ролики; 8 источник электропитания; 9 диэлектрические втулки; 10 патрубок; 11 опора; 12 электролит.

Наличие восстановленной среды вокруг проволоки при высокой локальной температуре в месте разрядов и действие электроэрозия, катодного распыления, кавитации обеспечивают быструю и эффективную очистку поверхности катода от таких загрязнений, как грязь, масло, ржавчина. Скорость очистки в 20% растворе хлористого натрия и напряжении между проволокой и противоэлектродом 100 В составляет 100-150 м/мин. При напряжении менее 90 В существенно снижается качество очистки, при увеличении напряжения более 190 В появляется возможность возникновения кавитационных кратеров на поверхности проволоки со следами оплавления. При концентрации раствора менее 10% снижается скорость очистки, повышение концентрации свыше 30% не влияет на скорость очистки. При давлении электролита в рабочей камере ниже 1,1 атм наблюдается "разрыхление" и срыв прикатодной газово-пузырьковой области и наблюдается нарушение стабильности процесса очистки. Повышение давления выше 1,5 атм ведет к уменьшению толщины прикатодной области, что, в свою очередь, приводит к изменению энергетического баланса системы, подавлению электроэрозионных и кавитационных процессов и ухудшению качества очистки.

Заявленный способ реализуется следующим образом. Сварочная проволока подключается к катоду источника питания, анод которого контактирует с электролитом. Напряжение между проволокой и противоэлектродом устанавливают 90 В и проволоку начинают протягивать с заданной скоростью. Напряжение источника питания увеличивают до тех пор, пока вокруг проволоки не образуется сплошной парогазовый слой, пробиваемый газовыми разрядами.

Преимущества заявляемого способа заключаются в повышении качества очистки сварочной проволоки, что в конечном счете приводит к повышению качества сварного шва. Снижение нижнего порога плотности тока до 200 А/дм² позволяет очищать проволоку диаметром 1,2-1,4 мм без ее оплавления и обрыва в процессе очистки.

Формула изобретения

1. Способ электролитно-разрядной очистки длинномерных изделий, преимущественно сварочной проволоки, включающий катодную обработку в электролите водном растворе хлорида или карбоната натрия, отличающийся тем, что обработку ведут в замкнутой емкости при плотности тока 200 1000 А/дм² и напряжении 90 190 В.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют электролит с концентрацией 20 30% 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут в емкости при давлении электролита внутри нее 1,1 1,5 атм.

РИСУНКИ

Рисунок 1