本发明专利技术公开一种电解液及其制备方法和在双排链轮轴电解加工精密修形中的应用，由硝酸钠、硫酸钠和去离子水组成，硝酸钠为10—20质量份，硫酸钠为4—10质量份，去离子水为70—85质量份，将电解加工应用到工程机械修复后的双排链轮轴的加工可以很好地解决轴类零件堆焊修复后难加工的问题，原材料成本低廉，制备过程简单，加工效果良好。
An Electrolyte and Its Preparation Method and Its Application in Precision Modification of Double-row Sprocket Shaft by Electrolytic Machining
The invention discloses an electrolyte and its preparation method and its application in precision modification of double-row sprocket shafts by electrolytic processing. It consists of sodium nitrate, sodium sulfate and deionized water. The sodium nitrate is 10-20 parts, sodium sulfate is 4-10 parts, deionized water is 70-85 parts. The application of electrolytic processing to the repair of double-row sprocket shafts can solve the shaft well. It is difficult to process parts after surfacing repair. The cost of raw materials is low, the preparation process is simple, and the processing effect is good.
【技术实现步骤摘要】
一种电解液及其制备方法和在双排链轮轴电解加工精密修形中的应用
本专利技术涉及到一种电解加工用的电解液，尤其涉及一种能够对工程机械中所使用的双排链轮轴进行电解加工的电解液。
技术介绍
双排链轮轴作为机械工程中最为常用的传动零件，其在工作过程中主要承受扭转应力和交变载荷。由于机械运转过程中，各部件的光洁度、膨胀系数和装配工艺等不完全一致，彼此之间存在一定的间隙。因此，当设备处于大负荷的运行过程中，轴承对双排链轮轴有径向冲击。尽管双排链轮轴具有较高的强度，但其抗冲击性和退让性较差，长时间的服役导致间隙不断增大，从而产生相对运动，进一步引起双排链轮轴的磨损，使得设备无法正常运行。双排链轮轴磨损破坏以后，需要进行表面修补。目前，在工程机械的再制造中，主要是采用先进的表面处理技术对磨损后的双排链轮轴进行表面修复，其中堆焊是目前采用最多的一种的修补技术。该方法是利用焊接方法零部件的磨损部分进行修复，从而达到去除零部件表面磨损缺陷，恢复零部件的力学性能，从而延长零部件的使用寿命。但是，采用堆焊技术对磨损后的双排链轮轴进行堆焊，通常无法达到合格的尺寸要求。因此，需要对堆焊后的零部件进行进一步的加工处理。双排链轮轴一般使用调制钢，比如42CrMo钢，这种采用具有很高的硬度，很难采用传统的机械车削对其进行加工处理。而解决双排链轮轴堆焊后的精密修形加工难题的重要途径之一就是采用精密电解加工技术。电解加工又称电化学加工(ElectrochemicalMachining－ECM)，不同意传统的机械加工和常用的现代加工技术，电解加工是基于电解过程的阳极溶解原理并借助预先成型的阴极将工件按照一定的形状和尺寸加工成型的一种非接触式的特种加工方法。在加工过程中，极间通以低电压、高电流密度的直流电或脉冲电流，同时通以高速流动的电解液。阴极工具以一定的速度进给，以维持电极间的恒定小间隙。阳极工件则遵循法拉第定律按照工具阴极的形状不断溶解，直到工件的形状和尺寸均达到要求为止。电解加工不受被加工材料的强度、硬度、韧性的限制，几乎可以加工所有的导电材料，加工后工件材料的微观组织基本不发生变化。因此，它常用于加工硬质合金、高温合金、淬火钢、不锈钢等难切削加工材料。因此，对工程机械用双排链轮轴的精密修形，电解加工更是一种合适的加工新工艺。电解加工技术早先主要应用于航空涡轮机叶片以及炮管膛线的加工，其后又逐渐扩大到锻模型腔、深孔、小孔、截面叶片以及整体叶轮及去毛刺加工等领域。后来还出现了对钛合金、高温耐热合金薄壁机匣的加工。由于电解加工的传统加工领域主要涉及以上几个方面，研究人员并未对电解加工的非优势领域展开相关研究。工程机械当中的双排链轮轴零件采用堆焊技术修复后，使得工件表面的硬度进一步提高，使得传统的机械加工方法无法加工，导致双排链轮轴修复后无法达到原来工件的设计尺寸。因此，亟需寻求新的加工工艺对修复后的双排链轮轴进行精密修形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电解液及其制备方法和在双排链轮轴电解加工精密修形中的应用，将电解加工应用到工程机械修复后的双排链轮轴的加工可以很好地解决轴类零件堆焊修复后难加工的问题，而与之相对应的需要有研制出合适的电解液，合适的电解液方可获得良好的加工质量，好的表面粗糙度。本专利技术的技术目的通过下述技术方案予以实现：一种电解液，由硝酸钠、硫酸钠和去离子水组成，硝酸钠为10—20质量份，硫酸钠为4—10质量份，去离子水为70—85质量份，每份为1g；优选硝酸钠为12—18质量份，硫酸钠为4—8质量份，去离子水为74—84质量份。在进行制备时，将硝酸钠粉末和硫酸钠粉末混合均匀，然后加入去离子水并分散均匀，使粉末完全溶解，即可得到电解液。以电解液中各个组分的质量百分数来计，硝酸钠为10—20％，硫酸钠为4—10％，去离子水为70—85％；优选硝酸钠为12％～18％，硫酸钠为4％～8％，去离子水为74％～84％。在进行使用时，选择硝酸钠12％，硫酸钠4％，去离子水84％或者硝酸钠18％，硫酸钠8％，去离子水74％。本专利技术的电解液在在双排链轮轴电解加工精密修形中的应用，针对堆焊修补后双排链轮轴零件进行电解加工，以实现对焊缝余高的去除和材料表面粗糙度的调整，电压为10—20V，初始间隙△00.2-0.4mm，进给速度为0.1—0.5mm/min，水压为0.5-1.0MPa，优选电压为14—20V，初始间隙△00.2-0.4mm，进给速度为0.2—0.3mm/min，水压为0.8-1.0MPa。电解加工温度为室温20—25摄氏度，时间为1—5min，优选1—2.5min；实现表面粗糙度0.4—0.8um。与现有技术相比，本专利技术提供一种适合于工程机械双排链轮轴电解加工用的电解液，本专利技术的原材料成本低廉，制备过程简单，加工效果良好，可用于工程机械双排链轮轴的电解加工。附图说明图1是双排链轮轴磨损后的实物照片。图2是利用堆焊对双排链轮轴磨损进行修补后的实物照片。图3是对修补后双排链轮轴进行电解加工的实物照片。图4是电解加工后的双排链轮轴的表面形貌照片。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步描述。在本专利技术中加工对象为双排链轮轴，其成分为42CrMo，具体的合金成分如下表所示：实验材料成分(质量百分数wt％，其余为Fe)本次实验的电解加工的工艺参数，如下表所示，电解加工工艺参数实施例1(1)称取硝酸钠0.36kg和硫酸钠0.06kg粉末，混合均匀。(2)称取去离子水14.8kg，将步骤(1)的混合粉末倒入盛有等离子水的烧杯电解液槽中，对电解槽中的粉末进行搅拌，直至粉末完全溶解，制得电解液。通过该电解液进行双排链轮轴(以双排链轮轴为阳极)的加工试验，轴类零件堆焊表面(即利用堆焊对双排链轮轴磨损进行修补后的双排链轮轴)在1分钟的加工时间内，将焊缝余高全部去除，表面粗糙度达到0.7um，加工精度高，可以基本复制加工阴极的形状。实施例2(1)称取硝酸钠2.4kg和硫酸钠0.8kg粉末，混合均匀。(2)称取去离子水16.8kg，将步骤(1)的混合粉末倒入盛有等离子水的电解槽中，对电解槽中的粉末进行搅拌，直至粉末完全溶解，制得电解液。通过该电解液进行双排链轮轴零件加工试验，轴类零件堆焊表面在2.5分钟的加工时间内，将焊缝余高去除，材料表面粗糙度达到0.5um，加工精度最高，可以复制加工阴极的形状。实施例3(1)称取硝酸钠0.36kg和硫酸钠0.08kg粉末，混合均匀。(2)称取去离子水19.56kg，将步骤(1)的混合粉末倒入盛有等离子水的电解槽中，对电解槽中的粉末进行充分的搅拌，直至粉末完全溶解，制得电解液。通过该电解液进行双排链轮轴零件加工试验，轴类零件堆焊表面在2.5分钟的加工时间内，将焊缝余高去除，材料表面粗糙度达到0.7um，加工精度较高，可以较好的复制加工阴极形状。根据本专利技术记载配方和工艺参数均可实现针对堆焊修补后双排链轮轴零件的加工，以实现对焊缝余高的去除和材料表面粗糙度的调整。以上对本专利技术做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本专利技术的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解液，其特征在于，由硝酸钠、硫酸钠和去离子水组成，硝酸钠为10—20质量份，硫酸钠为4—10质量份，去离子水为70—85质量份。
【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，由硝酸钠、硫酸钠和去离子水组成，硝酸钠为10—20质量份，硫酸钠为4—10质量份，去离子水为70—85质量份。2.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征在于，优选硝酸钠为12—18质量份，硫酸钠为4—8质量份，去离子水为74—84质量份。3.如权利要求1所述的电解液的制备方法，其特征在于，将硝酸钠粉末和硫酸钠粉末混合均匀，然后加入去离子水并分散均匀，使粉末完全溶解，即可得到电解液。4.如权利要求1所述的电解液在双排链轮轴电解加工精密修形中的应用，其特征在于，针对堆焊修补后双排链轮轴零件进行电...
【专利技术属性】
技术研发人员：敖三三，刘为东，罗震，张辉，李康柏，徐剑祥，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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