用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置和抛光方法与流程

本发明属于铅黄铜的金相抛光，涉及一种用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，还涉及一种用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法。

背景技术：

1、铅黄铜以其成本低廉、强度高、加工性能优良等特点被广泛用于制造轴承保持架，但铅黄铜保持架质量轻，在轴承高速运转中很容易因润滑脂不良和轴承不对中发生卡涩和磨损，卡涩带来的偏心力、磨损引起的润滑环境变差都会引起保持架产生裂纹，并使裂纹扩展，轻则引发轴承的失效，重则导致更严重的事故。而保持架兜孔横梁是轴承的薄弱处，很容易发生裂纹的扩展。兜孔处裂纹的扩展形态的分析是研究分析保持架失效分析的重要手段，往往需要对兜孔裂纹处的组织进行金相分析。

2、铅黄铜保持架常用的抛光方法有机械抛光、化学抛光、电解抛光、电化学抛光和四种抛光方法的组合抛光等，机械抛光通过施加压力，使磨料和工件产生相对运动而实现表面光整，但抛光质量更多依赖人为因素，抛光效率低，不能有效对铅黄铜保持架兜孔的弧面进行抛光，抛光过程中还可能破坏裂纹处金相组织的原始状态；用于铅黄铜化学抛光液和电解抛光液中的硫酸盐、浓硫酸、浓磷酸等物质对环境和人体都有较大的危害。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，通过阴极板和样品夹具与恒压电源连接进行抛光，具有结构简单、抛光效率高且生产成本较低的特点。

2、本发明的第二目的在于提供一种用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，解决了现有抛光方法中由于人工因素导致抛光质量低的技术问题。

3、本发明所采用的第一种技术方案是，用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，包括抛光槽和支撑架，抛光槽内设有抛光液，支撑架上连接有液压伸缩杆和阴极板，液压伸缩杆端部设有样品夹具，样品夹具和阴极板端部均伸入抛光液中，样品夹具和阴极板同时电性连接有恒压电源，样品夹具连接恒压电源阳极，阴极板连接恒压电源阴极。

4、本发明第一种技术方案的特点还在于，

5、抛光槽底部设有加热恒温磁力搅拌装置，抛光槽内腔设有磁力搅拌子，加热恒温磁力搅拌装置控制磁力搅拌子旋转，加热恒温磁力搅拌装置与恒压电源电性连接；液压伸缩杆上设有阳极液压装置缸体，阳极液压装置缸体内设有活塞，活塞与液压伸缩杆套接，阳极液压装置缸体和阴极板与支撑架固接。

6、抛光槽侧壁还连通有循环管，循环管内设有循环泵。

7、本发明所采用的第二种技术方案是，用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，使用上述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，具体包括以下步骤：

8、s1：配备铅黄铜保持架电浆抛光的抛光液；

9、s2：设置铅黄铜保持架电浆抛光的电参数；

10、s3：对铅黄铜样品进行预处理；

11、s4：对铅黄铜样品进行电浆抛光处理；

12、s5：对抛光后的铅黄铜样品进行后处理。

13、本发明第二种技术方案的特点还在于，

14、s1中抛光液的体积为45～52l，抛光液由6g/l～10g/l硫酸铵、20ml/l～26ml/l柠檬酸、1.5g/l～2g/l十二烷基苯磺酸钠、4ml/l～7ml/l丙三醇和去离子水组成。

15、s1具体为：

16、用量筒取46l去离子水于抛光槽中，开启加热恒温磁力搅拌装置的加热保温模式，设置保温温度为75～85℃，开启加热恒温磁力搅拌装置的磁力搅拌模式，磁力搅拌子的转速为200～300rpm；取2l常温去离子水于量筒中，加入300～500g的硫酸铵于量筒中，用玻璃棒搅拌5～10min，得到第一溶液；取2l去离子水于新的量筒中，依次加入1000～1300ml柠檬酸、75～100g十二烷基苯磺酸钠，用玻璃棒充分搅拌15～20min，得到第二溶液；将上述第一溶液和第二溶液同时倒入抛光槽内，向抛光槽中加入200～350ml/l丙三醇，在加热恒温磁力搅拌装置的作用下充分搅拌2～5min得到第三溶液，即抛光液。

17、s2中电参数的设置电压为320～380v。

18、s3具体为：

19、先将dpt-5清洗剂均匀喷施在试样表面和裂纹缝隙处，融化用干净的卫生纸或者白布进行擦拭，重复2～3次以去除试样表面的润滑脂；随即依次采用80目、200目、400目、600目的砂纸依次对试样进行手工磨制，每换一道砂纸，磨制方向转换90°；后采用超声波清洗机对磨制的试样进行超声清洗，时间为2min～3min，最后用热风机对试样进行烘干处理。

20、s4具体为：

21、将试样夹在样品夹具上，并下潜至距抛光液液面80mm～100mm深位置，样品夹具连接至阳极，阴极板材料为铅板；先将备用铅黄铜试样固定在样品夹具上，通电进行电浆抛光处理，处理时间为30s；最后将铅黄铜试样固定在样品夹具上进行电浆抛光处理，抛光时间如式(1)所示：

22、

23、式(1)中，u为电压值，单位v；t为抛光液的温度，单位℃；s为试样面积，单位cm2；t为电浆抛光时间，单位s。

24、s5具体为：

25、对电浆抛光的铅黄铜试样用自来水冲洗，热风机风干，腐蚀后在显微镜下观察铅黄铜基体和裂纹处的组织。

26、本发明的有益效果是：

27、本发明针对现有抛光技术在铅黄铜保持架弧面裂纹区域抛光的不足，本着抛光液的环保化、保留裂纹处金相组织的完整性、抛光的高效率高质量等目的，基于铅黄铜在通有直流电的抛光液中发生等离子体放电而达到表面抛光的原理，提供了一种用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置和方法。本发明抛光装置造价便宜，抛光方法可适用于实验室铅黄铜异形面的快速抛光，抛光效率高，可在两分钟内快速达到铅黄铜表面的镜面效果，抛光后的表面无变质层，具有较高的使用价值。

28、本发明提供了一种用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置和抛光方法，通过调控抛光液的参数、电参数、抛光时间、下潜深度等参数，可实现对铅黄铜保持架弧面的抛光，尤其是裂纹处的抛光，试样表面的粗糙度均可以下降到0.08μm以下，抛光效率和质量较传统的抛光手段显著提升，可实现腐蚀后在显微镜下直接观察铅黄铜组织。

技术特征：

1.用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，其特征在于，包括抛光槽(1)和支撑架(8)，抛光槽(1)内设有抛光液(2)，支撑架(8)上连接有液压伸缩杆(5)和阴极板(6)，液压伸缩杆(5)端部设有样品夹具(10)，样品夹具(10)和阴极板(6)端部均伸入抛光液(2)中，样品夹具(10)和阴极板(6)同时电性连接有恒压电源(15)，样品夹具(10)连接恒压电源(15)阳极，阴极板(6)连接恒压电源(15)阴极。

2.根据权利要求1所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，其特征在于，所述抛光槽(1)底部设有加热恒温磁力搅拌装置(12)，所述抛光槽(1)内腔设有磁力搅拌子(17)，所述加热恒温磁力搅拌装置(12)控制磁力搅拌子(17)旋转，加热恒温磁力搅拌装置(12)与恒压电源(15)电性连接；所述液压伸缩杆(5)上设有阳极液压装置缸体(7)，阳极液压装置缸体(7)内设有活塞(9)，所述活塞(9)与液压伸缩杆(5)套接，所述阳极液压装置缸体(7)和阴极板(6)与支撑架(8)固接。

3.根据权利要求1所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，其特征在于，所述抛光槽(1)侧壁还连通有循环管(3)，循环管(3)内设有循环泵(4)。

4.用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，使用权利要求1-3中任一项所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，其特征在于，具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，其特征在于，所述s1中抛光液(2)的体积为45l～52l，抛光液(2)由6g/l～10g/l硫酸铵、20ml/l～26ml/l柠檬酸、1.5g/l～2g/l十二烷基苯磺酸钠、4ml/l～7ml/l丙三醇和去离子水组成。

6.根据权利要求5所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，其特征在于，所述s1具体为：

7.根据权利要求4所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，其特征在于，所述s2中电参数的设置电压为320～380v。

8.根据权利要求4所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，其特征在于，所述s3具体为：

9.根据权利要求4所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，其特征在于，所述s4具体为：

10.根据权利要求4所述的用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，其特征在于，所述s5具体为：

技术总结本发明公开了用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光装置，包括抛光槽和支撑架，抛光槽内设有抛光液，支撑架上连接有液压伸缩杆和阴极板，液压伸缩杆端部设有样品夹具，样品夹具和阴极板端部均伸入抛光液中，样品夹具和阴极板同时连接有恒压电源，样品夹具连接阳极，阴极板连接阴极。通过阴极板和样品夹具与恒压电源连接进行抛光，具有结构简单、抛光效率高且生产成本较低的特点。本发明还公开了用于铅黄铜保持架弧面的电浆抛光方法，具体包括以下步骤：配备抛光液；设置电参数；对样品进行预处理；对样品进行电浆抛光处理；对抛光后的铅黄铜样品进行后处理。解决了现有抛光方法中由于人工因素导致抛光质量低的技术问题。技术研发人员：校林飞,郑准备,贾振杰,谭永生,张建伟,杨占君,周宁,张骏,李俊杰受保护的技术使用者：大唐西北（西安）电力试验研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5