一种用于高温合金的抛光电解液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于高温合金的抛光电解液及其制备方法和应用，采用硫酸盐、硫酸盐和络合剂，利用硫酸盐、硫酸盐在水中电离出离子可作为电解质，硫酸盐和盐酸盐协同能够提高氧化阶段工件表面的氧化速率，显著的提高材料的去除效率，采用络合剂能够与金属离子发生络合反应生成络合物,从而降低了游离态的金属离子的浓度,能够减少金属离子的水解反应而防止镀液因而产生的自然分解，使镀液的稳定性增强，有效提高工件表面的光泽度，并且可以获得更低的表面粗糙度。更低的表面粗糙度。更低的表面粗糙度。

A polishing electrolyte for superalloy and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温合金的抛光电解液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于等离子抛光
，具体涉及一种用于高温合金的抛光电解液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料；并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。基于上述性能特点，高温合金的合金化程度较高，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。航空航天零部件最常见的失效形式是疲劳断裂，又由于零件的表面是零件与外界环境接触的边界，很多疲劳裂纹都是在表面产生，所以零件表面质量对其耐久极限以及耐蚀性有显著的影响，良好的抛光工艺可以降低零件表面粗糙度值、提高光洁度、并提高零件表面的耐腐蚀性能。
[0003]抛光加工是指利用磨料的物理或者化学作用，在抛光工具、化学抛光液或电磁场等介质的辅助作用下，为获得平滑表面，减小甚至消除加工变质层，从而得到高质量工件表面的一种加工工艺。抛光的目的是去除前一道工序产生的加工痕迹，在保证尺寸精度的前提下，改善其表面质量，获得光亮、平滑的表面。抛光质量不仅会影响产品的外观，还可以改善表面的耐磨性、耐腐蚀性，延长工件的使用寿命。目前高温合金常见的抛光方法有：机械抛光、化学抛光、电解抛光、化学机械抛光和超声波抛光等。
[0004]电解质等离子抛光是一种新型的抛光技术，其基本工作原理是通过在工件和抛光液之间形成的气层，通过等离子体放电去除工件表面微观凸起作用来实现抛光。目前采用的电解质
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等离子加工是一种复杂的电化学、等离子化学过程，电解液单因素参数对样件去除速度、表面加工质量等具有非常重要的影响，不同的材料进行电解质
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等离子加工所需要的电解液参数也不尽相同，而目前对于高温合金进行抛光所采用的抛光液，无法获取高质量的加工表面，且目前抛光液抛光效率低，没有抛光效果理想的电解液。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于高温合金的抛光电解液及其制备方法和应用，以克服现有技术的不足。
[0006]一种高温合金的电解质等离子抛光电解液，按重量百分比计包括：硫酸盐1％～4％，盐酸盐0.5％～2％，络合剂0.5％～1.5％，余量为水。
[0007]优选的，所述硫酸盐为硫酸铵、硫酸钠、硫酸锌中的一种或多种混合物。
[0008]优选的，所述盐酸盐为氯化铵、氯化钠、氯化钾中的一种或多种混合物。
[0009]优选的，所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或多种混合物。
[0010]一种高温合金的电解质等离子抛光电解液制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1，按重量百分比计取硫酸盐1％～4％，盐酸盐0.5％～2％，络合剂0.5％～1.5％，余量为水；
[0012]S2，将硫酸盐、盐酸盐和络合剂在水中混合均匀，然后加热至80～85℃即可得到高温合金的电解质等离子抛光电解液。
[0013]优选的，所述硫酸盐为硫酸铵、硫酸钠、硫酸锌中的一种或多种混合物；所述盐酸盐为氯化铵、氯化钠、氯化钾中的一种或多种混合物。
[0014]优选的，所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或多种混合物。
[0015]一种高温合金抛光方法，包括以下步骤：
[0016]S1，将待抛光的高温合金工件清洗后装夹至夹具上，将电源阳极接夹具，采用权利要求6制备的电解质等离子抛光电解液连接电源阴极；
[0017]S2，接通电源，恒压模式控制，输出电压280V
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320V，将待抛光的高温合金工件浸入电解质等离子抛光电解液中进行抛光，取出高温合金工件进行清洗、烘干，即可得到抛光高温合金成品。
[0018]优选的，将待抛光的高温合金工件浸入电解质等离子抛光电解液中，在80～85℃下保持5
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15min完成抛光。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0020]本专利技术一种高温合金的电解质等离子抛光电解液，采用硫酸盐、硫酸盐和络合剂，利用硫酸盐、硫酸盐在水中电离出离子可作为电解质，硫酸盐和盐酸盐协同能够提高氧化阶段工件表面的氧化速率，显著的提高材料的去除效率，采用络合剂能够与金属离子发生络合反应生成络合物,从而降低了游离态的金属离子的浓度,能够减少金属离子的水解反应而防止镀液因而产生的自然分解,使镀液的稳定性增强。
[0021]硫酸盐为硫酸铵、硫酸钠、硫酸锌中的一种或多种混合物，硫酸铵、硫酸钠、硫酸锌都可溶于水，在水中电离出离子可作为电解质。
[0022]采用乙二胺四乙酸四钠及柠檬酸、柠檬酸钠作为电解质，采用络合剂作为电解质材料可以有效提高工件表面的光泽度，并且可以获得更低的表面粗糙度。
[0023]本专利技术一种高温合金抛光方法，采用制备得到的抛光电解液，在设定温度80～85℃下，采用恒压模式控制输出电压280V
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320V，对高温合金工件进行抛光，利用络合剂与金属离子发生络合反应生成络合物,从而降低了游离态的金属离子的浓度,能够减少金属离子的水解反应而防止镀液因而产生的自然分解,使镀液的稳定性增强，有效提高工件表面的光泽度，并且可以获得更低的表面粗糙度。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例中抛光材料示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术一种高温合金的电解质等离子抛光电解液，使得抛光后高温合金的表面粗糙度在10min内从Ra6.056μm降低至Ra0.890μm，表面明亮有光泽，可以获得优良的表面质量，且抛光时间短、高效环保。
[0027]具体的，本专利技术高温合金的电解质等离子抛光电解液，按重量百分比计，包括：硫酸盐1％～4％，盐酸盐0.5％～2％，络合剂0.5％～1.5％，余量为水。
[0028]所述硫酸盐为硫酸铵、硫酸钠、硫酸锌中的一种或多种混合物。
[0029]所述盐酸盐为氯化铵、氯化钠、氯化钾中的一种或多种混合物。
[0030]所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或多种混合物。
[0031]本专利技术采用硫酸盐，由硫酸根离子与金属离子或铵根离子组成的无机盐，其中硫酸铵、硫酸钠、硫酸锌都可溶于水，在水中电离出离子可作为电解质；在电解质等离子抛光工艺中，作为抛光不锈钢等合金钢的优选电解质。
[0032]在进行电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温合金的电解质等离子抛光电解液，其特征在于，按重量百分比计包括：硫酸盐1％～4％，盐酸盐0.5％～2％，络合剂0.5％～1.5％，余量为水。2.根据权利要求1所述的一种高温合金的电解质等离子抛光电解液，其特征在于，所述硫酸盐为硫酸铵、硫酸钠、硫酸锌中的一种或多种混合物。3.根据权利要求1所述的一种高温合金的电解质等离子抛光电解液，其特征在于，所述盐酸盐为氯化铵、氯化钠、氯化钾中的一种或多种混合物。4.根据权利要求1所述的一种高温合金的电解质等离子抛光电解液，其特征在于，所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或多种混合物。5.一种高温合金的电解质等离子抛光电解液制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，按重量百分比计取硫酸盐1％～4％，盐酸盐0.5％～2％，络合剂0.5％～1.5％，余量为水；S2，将硫酸盐、盐酸盐和络合剂在水中混合均匀，然后加热至80～85℃即可得到高温合金的电解质等离子抛光电解液。6.根据权利要求5所述的一种高温合金的电解质等离子抛光电解液的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢秉恒，陈祯，张超，王磊，胡永刚，李惠，邹亚桐，姚森，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：