CN109865906A - 一种用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液及其制备方法，由硝酸钠、硫酸钠、氯酸钠、次氯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，氯酸钠为2—6质量份、次氯酸钠为5—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。

Description

一种用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液及其制 备方法

技术领域

本发明涉及到一种电解加工用的电解液，尤其涉及一种用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液及其制备方法。

背景技术

电解加工又称电化学加工(Electrochemical Machining－ECM)，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工艺方法。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。

当今的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。风电机组机械当中的轴承零件经过修复或者硬化处理后，由于工件表面的硬度提高，使得传统的机械加工方法无法加工，导致材料修复后无法达到原来工件的设计尺寸。而将电解加工应用到风电机组轴承零件修复后轴承零件的加工可以很好地解决轴承零件堆焊修复后难加工的问题，而与之相对应的需要有合适的电解液，合适的电解液可以得到良好的加工质量，好的表面粗糙度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液及其制备方法，解决现有技术对于风电轴承零件表面硬化层电解修型加工缺乏合适的电解液的问题，提供一种适合于工程机械材料用的电解液及其制备方法。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

一种用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液，由硝酸钠、硫酸钠、氯酸钠、次氯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，氯酸钠为2—6质量份、次氯酸钠为5—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—15质量份，硫酸钠为6—8质量份，氯酸钠为3—5质量份、次氯酸钠为5—8质量份、去离子水为75—80质量份。

在进行制备时，将硝酸钠粉末、硫酸钠粉末、氯酸钠粉末和次氯酸钠粉末混合均匀，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。

在进行使用时，优选硝酸钠为12—15质量份，硫酸钠为6—8质量份，氯酸钠为3—5质量份、次氯酸钠为5—8质量份、去离子水为75—80质量份。

本发明的电解液在在双排链轮轴电解加工精密修形(即风电轴承零件表面硬化层电解修型)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△₀ 0.2-0.4mm，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△₀ 0.2-0.4mm，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，本发明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，本发明的原材料成本低廉，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发明作进一步描述。

在本发明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

将硝酸钠粉末10g、硫酸钠粉末6g、氯酸钠粉末5g和次氯酸钠粉末10g混合均匀，然后加入去离子水80g并分散均匀，使粉末完全溶解，即可得到电解液。

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

将硝酸钠粉末20g、硫酸钠粉末10g、氯酸钠粉末3g和次氯酸钠粉末5g混合均匀，然后加入去离子水70g并分散均匀，使粉末完全溶解，即可得到电解液。

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

将硝酸钠粉末15g、硫酸钠粉末4g、氯酸钠粉末6g和次氯酸钠粉末8g混合均匀，然后加入去离子水70g并分散均匀，使粉末完全溶解，即可得到电解液。

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。

根据本发明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。以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，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发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液，其特征在于，由硝酸钠、硫酸钠、氯酸钠、次氯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，氯酸钠为2—6质量份、次氯酸钠为5—10质量份、去离子水为70—85质量份。

2.根据权利要求1所述的一种用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液，其特征在于，硝酸钠为12—15质量份，硫酸钠为6—8质量份，氯酸钠为3—5质量份、次氯酸钠为5—8质量份、去离子水为75—80质量份。

3.一种如权利要求1或者2所述的用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液的制备方法，其特征在于，在进行制备时，将硝酸钠粉末、硫酸钠粉末、氯酸钠粉末和次氯酸钠粉末混合均匀，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或者2所述的用于风电轴承零件表面硬化层电解修型的电解液的使用方法，其特征在于，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。

5.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，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。