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焊管轧辊成型面光整工艺及其分析
发表时间:2014-11-17[ 阅读次数:1715 ]

薄壁镀铜焊管被许多应用于散热器、冷凝器等产品的制造中,焊管表里表面质量首要取决于带材表面质量和轧辊成型面表面质量,对轧辊成型面进行光整加工,对于跋涉焊管质量、延伸轧辊运用寿数意义严厉轧辊由含铬、钼、钒等元素的合金钢(如Cr12MoV)制造,强度、硬度均较高,常温硬度一般在HRC58-HRC61,其成型面粗糙度需要Ra≤0.05μm由于轧辊成型面是一段或几段半径不等的圆弧与直线组合而成的曲线绕轧辊轴线回转而构成的空间曲面,形状杂乱且类型纷歧,给成型面光整加工带来许多艰难咱们选用电化学机械光整的方法,收到了超卓的作用。

1 手工抛磨

当时,可行的光整方法首要有手工抛磨、电化学抛光和电化学机械光整等手工抛磨一般运用砂布、砂纸、油石等东西,以不发生裂纹和过深的划痕为条件,使磨粒在很轻的载荷作用下对轧辊成型面进行微切削经车削成型的轧辊成型面表面粗糙度约为Ra2.0μm分配,需经由粗到精重复抛磨,方能抵达粗糙度Ra≤0.05μm的需要手工抛磨设备出资少、成本低,但工人劳动强度大、出产功率低,轧辊成型面形状精度易遭到损坏,操作者缺乏经验时,简略在成型面上留下桔皮状缺陷和凹痕。

2 电化学抛光

电化学抛光是运用电化学阳极溶解原理对金属表面进行光整加工的一种技能方法加工进程中,与直流电源正极相连的轧辊作为阳极置于电解液中,与另外设置的阴极(与直流电源负极相连)构成一电场经机械加工的轧辊成型面上留有切削构成的尖峰状凸起和凹谷,使微观电场分布出现非均匀性,尖峰处电力线会集而构成较大的电流密度,电化学反响速度较快,金属溶解速度也较快,在凹谷处,电化学反响速度则相对较慢另外,电化学反响中,阳极表面还会构成一层由溶解了的阳极金属和电解液构成的粘膜,其电导率较低,粘膜简略集合在凹谷处,阻挡了凹谷处阳极溶解的进行,使阳极表面几何高点处金属灵敏溶解,几何低点处的金属溶解缓慢,轧辊成型面被整平。

选用电化学抛光技能对轧辊成型面进行光整加工,出产功率远高于手工抛磨,但需运用以磷酸为主、富含铬酐的酸性电解液,危害操作者健康,加工设备易出现锈蚀,而且污染环境,国家绑缚排放另外,电化学抛光技能对工件表面粗糙度的降低是有极限的,一般只能降低两个粗糙度等级初始表面粗糙度为Ra2.0μm的轧辊成型面,经电化学抛光后,一般只能抵达Ra0.5μm分配,达不到表面粗糙度Ra≤0.05μm的方案需要。

3 电化学机械光整加工

电化学机械光整技能是电化学加工和机械加工的复合技能,焊管轧辊成型面电化学机械光整加工设备如图1所示加工中,轧辊绕轴线匀速回转,通过集流设备使轧辊与直流电源正极相连,轧辊下方设有接通直流电源负极的阴极(阴极结构见图2),阴极以黄铜制造,上面开有电解液喷孔,阴极与轧辊之间留有一定空位,电解液能够从中通过,耐蚀泵将钝性电解液压入加工区加工设备另外设有表面涂有研磨剂的研磨轮,其回转方向与轧辊回转方向一样加工进程中,轧辊表面因电化学作用而发生阳极溶解,一同构成钝化膜,钝化膜阻挡了阳极溶解的进一步进行,通过研磨轮对轧辊表面进行机械研磨,轧辊表面高点处的钝化膜被刮除,高点处显露的新的金属表面继续遭到电化学溶解通过屡次重复溶解—钝化—活化这一加工进程,使轧辊表面微观高点处的材料被不断去掉,在表面微观低点处,由于钝化膜的保护而溶解缓慢,使轧辊成型面得到光整加工。


图1 轧辊成型面电化学机械光整加工示意图

图2 阴极结构示意图

 
在电化学机械光整加工中,首要靠电化学作用去掉金属,机械研磨作用是为了非常好地加速这一进程,二者作用均衡,对于加工质量和加工功率是至关重要的机械研磨作用过慢,钝化膜残留过多,会影响电化学作用的表现而机械研磨作用过强,也会带来一些机械加工的缺陷,如表面划伤、烧伤、研磨轮磨损过快等,达不到光整的意图,也不会得到高的加工速度所以,恰当操控电化学作用和机械研磨作用的速度,使电化学溶解—成膜作用和机械刮膜活化作用抵达超卓的匹配,能够在获得高质量表面的一同,获得较高的出产功率。

电化学机械光整加工与电化学抛光的差异首要有两点:一是选用了以中性盐NaNO3为主的钝性电解液,无毒无味,对操作者无害,对加工设备腐蚀性小,不污染环境,契合国家排放标准二是设有机械研磨设备,随时刮除电化学加工中构成的钝化膜,使轧辊成型面加工质量大幅度跋涉,通过一次加工便可使成型面表面粗糙度由Ra2.0μm降低至Ra≤0.0.5μm,比电化学抛光和手工抛磨质量都好,抵达了方案需要。3D无模浇注胶辊