Устройство для электрохимического полирования наружной поверхности длинномерных изделий

Устройство для электрохимического полирования наружной поверхности длинномерных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее катодную камеру с цилиндрическим перфорированным катодом, входные и выходные демпферные камеры с пустотелыми кольцевыми манжетами, отличающееся тем, что, сцелью повышения качества обработки, в анодной, камере выполнена предварительная камера, образованная наружной поверхностью катода и внутренней поверхностью анодньй камеры, причем на конце катода выполнены пазы, м^ду анодной и катодной камерами установлены разделительные диафрагмы, а торэц уплотнительной манжеты на выходе из анодной камеры расположен в одной плоскости с краем ка- . тода. , •2.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что пазы на входе в анодную зону расположены по касательной к внутренней поверхности катода.3.Устройство прпп. 1и2, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности манжеты выполнены из антифрикционного эластомера, причем в кольцевые камеры манжет вмонтированы перфорированные втулки.• .,(Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 151)4 С 25 F 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К.ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 2843003/22-02 (22) 26.11.79 (46) 15.11.86. Бюл. N- 42 (72) К.Я. Егоров, К.Н. Никитин, Н.С. Гаврилин, Б.Н. Логинов, Н.С. Пархоменко, Е.N. Барехов и Т.П. Мушулов (53) 621.357 ° 8.002.51(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 193579, кл..С 25 F 7/00, 1955.

Штанько В.М., Карязин П.П. Электрохимическое полирование металлов.

M., "Металлургия", 1979, с. 128. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ НАРУЖНОЙ

ПОВЕРХНОСТИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее катодную камеру с цилиндрическим перфорированным катодом, входные и выходные демпферные камеры с пустотелыми кольцевыми манжетами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обработки, в анодной камере выполнена предварительная камера, образованная наружной поверхностью катода и внутренней поверхностью аноднЬй камеры, причем на конце катода выполнены пазы, между аноднойи катодной камерами установлены разделительные диафрагмы, а торец уплотнительной манжеты,на выходе из анодной камеры расположен в одной плоскости с краем ка, тода.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что пазы на входе в анодную зону расположены по касательной к внутренней поверхности катода.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- С лью повышения надежности манжеты выполнены из антифрикционного эласто- Ц мера, причем в кольцевые камеры манжет вмонтированы перфорированные втулки.

818208

55. Изобретение относится к области электролитической обработки металлов и может быть использовано для непрерывного электрохимического полирования наружной поверхности длинномерных изделий из циркониевых сплавов, особенно оболочек для тепловыделяющих элементов атомных реакторов, которые должны иметь высокую коррозионную стойкость.в теплоносителе реактора, например, в воде или паро-водяной смеси при температуре 300 С.

Известно устройство для электрохимического полирования наружной поверхности длинномерных изделий, в которых полирование проводится на небольшом участке при непрерывном перемещении изделий. !

В указанном устройстве подвод тока к обрабатываемому изделию осуществляется посредством скользящего контакта. В этом случае в зоне контакта возможно искрение, вплоть до образования дуги. Поверхность изделий при этом приходит в негодность.

Известен биполярный электролизер для электрохимического полирования наружной поверхности труб.

Электролизер состоит из цилиндрических катодной и анодной камер, разделенных между собой электроизолирующей втулкой с отверстиями, которая является одновременно диафрагмой, разделяющей электролит в камерах. Электролит подается снизу в анодную камеру, часть его выводится через верхний штуцер, а часть проходит по зазору между диафрагмой и трубой в катодную камеру и выводится из нее через верхний штуцер. Электролизер уплотнен с обеих сторон резиновыми манжетами. Данная конструкция электролизера не может быть использована для электрохимического полирования наружной поверхности изделий, Цель изобретения — повышение качества обрабатываемой поверхности.

Цель достигается тем, что в устройстве для электрохимического полирования наружной поверхности длинномерных изделий, содержащим катодную камеру с цилиндрическим анодом, анодную камеру с цилиндрическим перфорированным катодом, входную и выходную демпферные камеры в анодной камере выполнена предварительная камера, образованная наружной поверхностью катода и внутренней поверхностью анодной камеры, а для ввода электролита в анодную зону на конце катода выполнены пазы, расположенные по касательной к внутренней окружности катода, которые обеспечивают турбулентное винтообразное движение электролита.

Для устранения короткой жидкостной связи между анодной и катодной камерами установлена разделительная диафрагма.

Для повышения надежности работы уплотнительных манжет в кольцевые камеры последних вставлены перфорированные втулки, а сами манжеты для предотвращения натирания поверхности выполнены из африкционного эластомера.

Образование газовой подушки в реакционной зоне и изменения гидродинамических условий потока на выводе электролита предотвращаются конструкцией анодной камеры, которая, помимо камеры для ввода электролита, состоит из рабочего участка камеры, буферного участка, примыкающего к рабочему участку, и вспомогательной камеры, верхняя часть которой выпол- няет роль газосборника.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства, разрез; на фиг. 2 — сечение А-А фиг. 1

Устройство имеет анодную камеру, состоящую из рабочего участка 1, ограниченного внутренней поверхностью катода 2, предварительной камеры 3, ограниченной внутренней поверхностью корпуса 4 и торцевой поверхностью корпуса 5 выходной камеры 6, вспомогательной камеры 7, ограниченной внутренней поверхностью корпуса анодной камеры 8, наружной поверхностью перфорированного катода 2 и торцовой поверхностью соединительной втулки 9, буферного участка 10, примыкающего к.рабочему участку 1 и вспомогательной камеры 7, ограниченного внутрен- ней поверхностью корпуса 11 буферного участка и торцевой поверхностью соединительной втулки 9.

К анодной камере примыкает катодная камера, состоящая из рабочего участка 12, ограниченного внутренней поверхностью анода 13, входного буферного участка 14, размещенного в корпусе 11 буферного участка анодной камеры, выходного буферного участка

208 з 818

15, размещенного в корпусе входной камеры 16. Корпусом камеры 16 и крышкой 17 образована входная камера 18, а корпусом 5 и крышкой 17 — выходная камера 6. 5

Разделение и герметизация камер устройства по поверхности обрабатываемого изделия 19 производится с помощью уплотнительных манжет 20, которые вставлены в гнезда корпуса 5, 10

11, 16 и крышек 17 камер. Уплотнительные манжеты образуют кольцевые камеры 21, в которые вставлены перфорированные втулки 22. Герметизация манжет осуществляется с помощью при- 15 жимного фланца 23 и перфорированной втулки 22. Герметизация узлов устройства в местах соединений производится с помощью резиновых прокладок.

Устройство работает следующим об- 20 разом.

Токоподвод от источника питания осуществляется непосредственно к аноду 13 и к корпусу 4 предварительной камеры, который имеет жесткую элект- 25 рическую связь с катодом 2. Подачей сжатого воздуха в кольцевые камеры

21 уплотнительных манжет 20 осуществляется герметизация камер устройства по поверхности обрабатываемого изде- gg лия 19, которое перемещается через устройство с помощью роликов 24, при включенном источнике постоянного тока. При этом электролит из емкости

25 насосом 26 через холодильник 27 подается в предварительную камеру

Р и буферный входной участок 14 катодной камеры. Из предварительной камеры 3 электролит через систему пазов 28 поступает в рабочий участок о анодной камеры 1, при этом потоку электролита сообщается турбулентное винтообразное движение. Из рабочего участка электролит поступает в буферный участок 10 анодной камеры, из которого производится вывод электролита. Образующиеся газы проходят через отверстия перфорированного катода 2 и собираются в верхней части вспомогательной камеры 7, откуда через отверстия в соединительной втулке 9 поступают в буферный участок анодной камеры 7 и выводится вместе с электролитом через систему трубопроводов в емкость 25. Электролит из входного буферного участка

14 проходит катодный рабочий участок

12 и через выходной буферный участок катодной камеры 16 поступает в емкость 25 для электролита.

Одновременно с подачей электролита через входную камеру 18 и выходную камеру 6 по замкнутой круговой системе из емкости 29 насосом 30 осуществляется циркуляция органической жидкости (диметилформамида), которая обеспечивает подготовку поверхности обрабатываемого изделия к полированию и предварительную отмывку полированной поверхности от электролита.

В процессе работы выходящее из участка изделие соединяется с последующим специальной втулкой из токопроводящего материала. При окончании полирования вслед за последним обрабатываемым изделием в устройство вставляется аналогичная по конструкции деталь, которая остается в устройстве до тех пор, пока оно опять не начнет работать.

Оптимальный рабочий гидродинамический режим потока электролита, характеризующийся критерием Рейнольдса, составляет 15000 — 25000. Скорость перемещения изделий при полировании составляет О 5 - 3 м/мин, сила тока

100 — 300 А, напряжение 50 — 150 В.

Температура в процессе работы подцерживается 15 — 25 C. Величина съема . металла составляет 10 - 50 мкм на диаметр. Давление сжатого воздуха в кольцевых камерах уплотнительных манжет устанавливается 2 — 4 атм.

Использование данного изобретения позволяет получать поверхность 9—

12 класса чистоты по сравнению с 7—

8 классом чистоты при химическом травлении, проводимом с той же целью.

8!8208

Составитель А. Коробков

Редактор П. Горькова Техред В.Кадар Корректор А. Обручар

Заказ 6259/2 Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4