[發(fā)明專利]一種高速鋼軋輥材質電解磨削所用電解液的試驗方法

有效

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• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113399766B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 吳懷超;曹剛;袁奎;聶龍
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: B23H5/08
• 分類號: B23H5/08;B23H5/14
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 任葦

本發(fā)明屬于金屬材料電化學加工技術領域，公開了一種高速鋼軋輥材質電解磨削所用電解液的試驗方法，利用該方法得到電解液按質量百分比計為：硫酸鈉2%~8%，磷酸二氫鈉20%，余量為去離子水；該方法還用到一種高速鋼軋輥材質電解磨削的電解液供液系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括加工電源、砂輪、陰極工具、盛水箱、電動機、液壓泵、電解反應槽、過濾器、三通管、電磁閥、安全閥、減壓閥、壓力表、節(jié)流閥、電磁流量計、改性裝置和冷水機，盛水箱連接有液位開關、過濾網、PH檢測計、加熱器、溫度傳感器、液位計、卸液閥和水箱封蓋；本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術機械磨削加工修復高速鋼軋輥加工效率低、加工成本高和表面質量差的問題，用于高速鋼軋輥材質電解磨削。

技術領域

本發(fā)明涉及金屬材料電化學加工技術領域，具體為一種高速鋼軋輥材質電解磨削所用電解液的試驗方法。

背景技術

軋輥是軋機的核心部件，材質及材料性能直接影響鋼板的生產質量。由于高速鋼軋輥具有良好的耐磨性、抗熱震性、淬透性以及高摩擦系數等優(yōu)勢，市場多選用高速鋼軋輥材質的軋輥作為熱軋機組的工作輥。然而，軋輥在工作過程中，若冷卻系統(tǒng)未能及時將其冷卻，以及本身碳化物的不均勻彌散，軋輥受軋制力作用導致其周圍基體產生不同程度的磨損；此外，高速鋼軋輥材質的線膨脹系數較大，在軋制過程中易引起變形，會影響軋材的精度。因此，除了及時對高速鋼進行冷卻潤滑外，還應進行定期修復。對高速鋼軋輥的修復包括機械磨削修復和電解磨削修復，機械磨削主要包括干磨和濕磨，二者都存在磨削效率低、磨削易發(fā)生振痕、砂輪修復次數多、磨削后表面存在加工硬化層以及內應力等缺陷；相比而言，電解磨削具有加工效率高、加工成本低和表面質量好等優(yōu)點，且加工中砂輪的磨耗小，工件表面不會出現(xiàn)表面裂紋、毛刺和燒傷等現(xiàn)象，適合用于加工高硬度、高強度高速鋼軋輥的加工修復。

電解磨削加工是將電化學加工與機械磨削相結合去除金屬材料的一種復合加工方法。在電解磨削加工系統(tǒng)中，工件接加工電源正極，導電砂輪或陰極工具接加工電源負極，工件（陽極）被電解，砂輪及時刮除陽極表面所生成的一層鈍化膜，進而使工件表面電解、鈍化和砂輪刮除后的活化呈不斷交替過程，最終達到工件表面的尺寸精度和表面質量要求，即采用電解磨削加工高速鋼軋輥可提高磨削效率并同時保證高速鋼軋輥修復后基體表層的材料組織性能。其中，電解液及其供液系統(tǒng)是整個電解磨削加工的重要組成部分之一。

電解液是電化學加工中不可或缺的部分，根據工件材料與加工要求不同，所需的電解液也有所不同。KIM等提出電解加工中適合于金屬材料的電解液，該電解液由鈉離子的無機鹽、還原劑和絡合劑組成，且PH要求在2 ~ 7，但對于電解磨削而言，酸性電解液不利于鈍化膜的生成，無法保證工件的尺寸以及表面質量。在電解磨削中，除極少部分選用酸性或堿性電解液外，應優(yōu)先考慮中性電解液（包括含氧酸鹽和鹵素鹽），其組分可為單一電解液或復合電解液。C?t?lin等采用NaNO₃與NaCl所組成的復合電解液對刀具高速鋼進行電解磨削加工，該復合電解液雖既有腐蝕性又有鈍化性，但由于存在氯離子，除了對電解液的供液系統(tǒng)以及磨床的防腐提出更高的要求外，所生成的鈍化膜很容易被氯離子破壞，進而無法保證表面加工精度。此外，朗姆研究公司提出了一套可生成含有金屬離子的電解液的裝置，該裝置可根據需求為電鍍、電解等輸出和生成電解液，但該裝置成本較大，占地面積大，不適宜用于電解磨床的電解液供液系統(tǒng)。為此，有必要開發(fā)一種適合高速鋼軋輥材質電解磨削的電解液及電解液供液系統(tǒng)。

發(fā)明內容

本發(fā)明意在提供一種高速鋼軋輥材質電解磨削所用電解液的試驗方法，以解決現(xiàn)有技術機械磨削加工修復高速鋼軋輥加工效率低、加工成本高和表面質量差的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種高速鋼軋輥材質電解磨削所用電解液的試驗方法，包括以下步驟：