ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОГО ПОЛИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

  • Александр Павлович Воленко Тольяттинский государственный университет
  • Олег Валентинович Бойченко Тольяттинский государственный университет
  • Наталья Валерьевна Чиркунова Тольяттинский государственный университет
Ключевые слова: электролитная плазма, электролитно-плазменное полирование, аустенитная нержавеющая сталь, шероховатость поверхности, многоэтапная полировка, установка электролитно-плазменного полирования изделий

Аннотация

Современные методы финишной полировки изделий, имеющих сложнопрофильные поверхности, трудоемки и экологически небезопасны. В настоящее время активно разрабатывается метод электролитно-плазменного полирования (ЭПП), который является высокоэффективным процессом обработки изделий из токопроводящих материалов в экологически безопасных водных растворах неорганических солей малой концентрации. Коммерческое применение в технике метода ЭПП затруднено его малой изученностью. В работе исследовалось влияние многоэтапной полировки и состава электролита на технологические параметры процесса и шероховатость поверхности плоских образцов из аустенитной нержавеющей стали 08X18H10T, обработанных на лабораторной установке. Проведены исследования шероховатости поверхности образцов, обработанных по предложенным нами режимам, с образцами, обработанными по известным режимам полировки в широко применяемых водных растворах электролитов на основе сернокислого аммония (4 % (NH4)2SO4) и на основе углекислого натрия (12 % Na2CO). Показано, что введение 0,05–0,45 % соляной кислоты в электролит, содержащий 4–5 % сернокислого аммония, уменьшает температуру рабочего электролита в два раза. Установлено, что многоэтапная полировка позволяет уменьшить на 20–25 % шероховатость поверхности нержавеющей стали в сравнении с традиционными методами полировки. На основании полученных результатов предложены технологические режимы финишной обработки изделий из аустенитной нержавеющей стали с применением метода ЭПП. Разработана и изготовлена установка электролитно-плазменного полирования изделий (УЭППИ-1). Установка универсальна и позволяет проводить финишную полировку различных токопроводящих материалов площадью до 250 см2, применяемых в промышленности (медные, алюминиевые, стальные, титановые и другие), за счет изменения состава электролита и режимов обработки.

Биографии авторов

Александр Павлович Воленко, Тольяттинский государственный университет
доктор физико-математических наук, доцент кафедры «Общая и теоретическая физика»
Олег Валентинович Бойченко, Тольяттинский государственный университет
кандидат технических наук, доцент кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства»
Наталья Валерьевна Чиркунова, Тольяттинский государственный университет
ассистент кафедры «Общая и теоретическая физика»

Литература

Щиголев П.В. Электролитическое и химическое полирование металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1959. 188 с.
Грипихес С.Я. Электрохимическое полирование. М.: Машиностроение, 1976. 246 с.
Попилов Л.Л. Технология электрополирования металлов. М.: Машгиз, 1953. 256 с.
Гончар В.И., Товарков А.К. Образование паровой оболочки при прохождении тока через электролит // Электронная обработка материалов. 1991. № 1. С. 49–52.
Мукаева В.Р. Управление технологическим процессом электролитно-плазменного полирования на основе контроля шероховатости поверхности по импедансным спектрам : дис. … канд. техн. наук. Уфа, 2014. 177 с.
Парфенов Е.В., Ерохин А.Л., Невьянцева Р.Р., Мукаева В.Р., Горбатков М.В. Управление электролитно-плазменными и электрохимическими технологическими процессами на основе контроля состояния объекта методом импедансной спектроскопии // XII всероссийское совещание по проблемам управления. М.: ВСПУ, 2014. С. 4348–4359.
Ушомирская Л.А., Новиков В.И. Полирование легированных сталей в нетоксичных электролитах при высоком напряжении // Металлообработка. 2008. № 1. С. 22–24.
Веселовский А.П., Кюбарсэп С.В., Ушомирская Л.А. Особенности электролитно-плазменной обработки металлов в нетоксичных электролитах // Металлообработка. 2001. № 4. С. 29–31.
Смыслов А.М., Смыслова М.К., Копцев С.Н., Мингажев А.Д., Селиванов К.С., Гордеев В.Ю., Мосалев Г.В., Павлинич С.П., Таминдаров Д.Р., Останина А.А. Способ многоэтапного электролитно-плазменного полирования изделий из титана и титановых сплавов: патент РФ № 2373306, 25.06.2007.
Куликов И.С., Каменев А.Я., Ермаков В.Л., Ващенко С.В., Климова Л.А. Электролит для плазменно-электролитного полирования изделий из алюминия и его сплавов: патент РБ № 7291, 20.05.2002.
Куликов И.С., Каменев А.Я., Климова Л.А. Электролит для полирования изделий из титана и его сплавов: патент РБ № 7570, 06.03.2003.
Погребняк А.Д., Каверина А.Ш., Кылышканов М.К. Электролитно-плазменная технология для нанесения покрытий и обработки металлов и сплавов // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2014. Т. 50. № 1. С. 72–88.
Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Прохождение электрического тока через электролиты // Электронная обработка материалов. 1978. № 1. С. 5–9.
Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. Т. 1 / под общ. ред. И.В. Суминова. М.: Техносфера, 2011. 463 с.
Gupta P., Tenhundfeld G., Daigle E.O., Ryabkov D. Electrolytic plasma technology: Science and engineering-An overview // Surface and Coatings Technology. 2007. Vol. 201. № 21. P. 8746–8760.
Ставышенко А.С., Скифский С.В., Наук П.Е. Способ электрохимического полирования изделий из хромоникелевых сталей: патент РФ № 2118412, 24.04.1997.
Кузенков С.Е., Кирей Ю.В. Особенности тлеющего разряда в процессе электролитно-плазменной обработки // Металлообработка. 2002. № 3. С. 20–21.
Смыслов А.М., Смыслова М.К., Мингажев А.Д., Селиванов К.С., Гордеев В.Ю., Павлинич С.П. Способ электролитно-плазменного полирования металлических изделий: патент РФ № 2355829, 25.04.2007.
Чиркунова Н.В., Воленко А.П., Мулюков Р.Р., Шлом М.В. Совершенствование технологии электролитно-плазменного полирования аустенитной нержавеющей стали // Письма о материалах. 2013. Т. 3. № 4. С. 309–311.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. М.: Гардарики, 2002. 638 с.
Опубликован
2016-04-01
Выпуск
Раздел
Технические науки

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)