RU2055947C1 - Process of cleaning of surfaces of metal article - Google Patents

Process of cleaning of surfaces of metal article Download PDF

Info

Publication number
RU2055947C1
RU2055947C1 RU94005912A RU94005912A RU2055947C1 RU 2055947 C1 RU2055947 C1 RU 2055947C1 RU 94005912 A RU94005912 A RU 94005912A RU 94005912 A RU94005912 A RU 94005912A RU 2055947 C1 RU2055947 C1 RU 2055947C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cleaning
electrolyte
vapor
product
voltage
Prior art date
Application number
RU94005912A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94005912A (en
Inventor
Виталий Макарович Рябков
Олег Николаевич Сосковец
Серафим Захарович Афонин
Валерий Леонтьевич Стеблянко
Анатолий Ильич Стариков
Жан-Пьер Гасьян
Муакс Марк
Original Assignee
Виталий Макарович Рябков
Олег Николаевич Сосковец
Серафим Захарович Афонин
Валерий Леонтьевич Стеблянко
Анатолий Ильич Стариков
Жан-Пьер Гасьян
Муакс Марк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Макарович Рябков, Олег Николаевич Сосковец, Серафим Захарович Афонин, Валерий Леонтьевич Стеблянко, Анатолий Ильич Стариков, Жан-Пьер Гасьян, Муакс Марк filed Critical Виталий Макарович Рябков
Priority to RU94005912A priority Critical patent/RU2055947C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2055947C1 publication Critical patent/RU2055947C1/en
Publication of RU94005912A publication Critical patent/RU94005912A/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: process of cleaning of surfaces of metal article involves uninterrupted supply of electrolyte to cleaned surface and creation of difference of potentials between article and electrode to form vapor-and-gas layer over surface of article in compliance with condition determining boundaries of cleaning area preventing emergence of commutation of vapor-and-gas layer by microarc discharges up to transition of process of cleaning to process of heating. EFFECT: improved efficiency of process. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в прокатном и метизном производствах для очистки поверхности изделий, в частности перед последующей холодной прокаткой или волочением, а также с целью подготовки поверхности перед нанесением покрытий. The invention relates to metallurgy and can be used in rolling and hardware production for cleaning the surface of products, in particular before subsequent cold rolling or drawing, as well as with the aim of preparing the surface before coating.

Известен способ электрического обезжиривания металлов на катоде в щелочных растворах, заключающийся в том, что очистку поверхности осуществляют при плотностях тока 800-1000 А/дм2 и напряжении 90-180 В. При этом в качестве электролита в процессе очистки используют 3-2%-ные растворы поташа, кальцинированной соды, поваренной соли [1] Недоcтатком предлагаемого способа является прежде всего некорректность его определения применительно к случаю очистки поверхности. В широком интервале предложенных для осуществления способа значений напряжений, плотностей тока и концентраций электролита возможна реализация очень большого числа конкретных режимов, каждый из которых представляет собой совокупность конкретных параметров, в том числе, напряжения, состава и концентрации электролита, расхода электролита, межэлектродного зазора и др. Процесс же очистки при повышенных напряжениях и плотностях тока характеризуется, с одной стороны, возможностью возникновения коммутации парогазового слоя на очищаемой поверхности изделия микродуговыми разрядами, что принципиально изменяет характер очистки, повышая ее производительность и качество, а с другой стороны, возможен переход от очистки к нагреву и окислению поверхности. Таким образом, процесс очистки может существовать только в пределах вполне определенной области режимов, которые однозначно определяются совокупностью вышеперечисленных параметров. Изменение хотя бы одного из этих параметров смещает положение конкретного режима в области очистки, а так как результатом таких смещений может быть приближение к границам области очистки или выход за ее пределы, то отсутствие в формулировке способа порядка установления взаимно однозначного соответствия между параметрами при задании конкретного режима приводит к тому, что при реализации данного способа будет иметь место и нагрев поверхности с последующим окислением, и некачественная очистка.A known method of electric degreasing of metals at the cathode in alkaline solutions, which consists in the fact that the surface is cleaned at current densities of 800-1000 A / dm 2 and a voltage of 90-180 V. In this case, 3-2% is used as an electrolyte in the cleaning process - solutions of potash, soda ash, table salt [1] The disadvantage of the proposed method is primarily the incorrectness of its determination in relation to the case of surface cleaning. In a wide range of the values of voltages, current densities, and electrolyte concentrations proposed for the implementation of the method, a very large number of specific modes can be implemented, each of which is a set of specific parameters, including voltage, electrolyte composition and concentration, electrolyte consumption, interelectrode gap, etc. . The cleaning process at elevated voltages and current densities is characterized, on the one hand, by the possibility of the commutation of the vapor-gas layer on the cleaned Product surface micro-discharges, which fundamentally changes the nature of the treatment, increasing productivity and quality, and on the other hand, a transition from cleaning to heat and oxidation surface. Thus, the cleaning process can exist only within a well-defined range of modes, which are uniquely determined by the totality of the above parameters. Changing at least one of these parameters shifts the position of a particular regime in the cleaning region, and since the result of such shifts can be approaching the boundaries of the cleaning region or going beyond it, the absence in the wording of the method of establishing a one-to-one correspondence between the parameters when specifying a specific mode leads to the fact that when implementing this method, there will be a heating of the surface with subsequent oxidation, and poor-quality cleaning.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ очистки металлической поверхности в электролите, не взаимодействующем с загрязнением и самим металлом, включающий непрерывную подачу электролита на поверхность изделия и создание разности потенциалов между изделием и электродом для образования парогазового слоя на поверхности изделия. При этом величину напряжения предлагается поддерживать в пределах ±10 В от того значения, при котором достигается стабильное значение тока [2] Недостаток данного способа заключается в том, что предложенная величина напряжения практически соответствует граничному значению перехода от очистки к нагреву, что резко снижает стабильность процесса и возможность получения качественной очистки. Условие образования сплошного парогазового слоя на всей поверхности соответствует существенному превышению напряженности электрического поля критического значения, когда электролит полностью оттесняется паром от поверхности. При этом малая теплопроводность пара резко снижает теплоотдачу и способствует развитию интенсивного нагрева и окисления поверхности. Величина потенциала, при котором достигается стабильное значение тока, соответствует верхней границе области очистки, так как внутри области величина тока пульсирует вследствие неупорядоченного характера возникновения и исчезновения микродуговых разрядов. Предложенный диапазон изменения напряжения в пределах ±10 В является в данном случае недостаточным для принципиального изменения характера процесса. The closest analogue to the claimed object is a method of cleaning a metal surface in an electrolyte that does not interact with contamination and the metal itself, including the continuous supply of electrolyte to the surface of the product and creating a potential difference between the product and the electrode to form a vapor-gas layer on the surface of the product. In this case, the voltage value is proposed to be maintained within ± 10 V from the value at which a stable current value is achieved [2] The disadvantage of this method is that the proposed voltage value practically corresponds to the boundary value of the transition from cleaning to heating, which sharply reduces the stability of the process and the possibility of obtaining high-quality cleaning. The condition for the formation of a continuous vapor-gas layer on the entire surface corresponds to a significant excess of the electric field strength of a critical value, when the electrolyte is completely pushed aside by the vapor from the surface. At the same time, low thermal conductivity of steam sharply reduces heat transfer and contributes to the development of intense heating and surface oxidation. The potential at which a stable current value is reached corresponds to the upper boundary of the purification region, since the current pulsates inside the region due to the disordered nature of the appearance and disappearance of microarc discharges. The proposed range of voltage changes within ± 10 V is in this case insufficient for a fundamental change in the nature of the process.

В основу изобретения положена задача разработать способ очистки поверхности металлических изделий, обеспечивающий стабильную и качественную очистку в различных по составу и концентрации электролитах путем определения необходимого уровня межэлектродного напряжения в зависимости от уровня напряженности электрического поля в парогазовом слое на очищаемой поверхности изделия. The basis of the invention is the task of developing a method for cleaning the surface of metal products, providing stable and high-quality cleaning in electrolytes of various compositions and concentrations by determining the required level of interelectrode voltage depending on the level of electric field in the gas-vapor layer on the surface of the product to be cleaned.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе очистки поверхности изделия, заключающемся в непрерывной подаче электролита на очищаемую поверхность и создании разности потенциалов между изделием и электродом для образования парогазового слоя на поверхности, согласно изобретению, величину межэлектродного напряжения определяют в зависимости от уровня напряженности электрического поля в парогазовом слое на очищаемой поверхности изделия согласно условию
Uкр ≅ U< 1,8Uкр, где Uкр напряжение возникновения коммутации парогазового слоя у очищенной поверхности микродуговыми разрядами, В. Причем для определения Uкр предлагается зависимость
Uкр= 6,2•

Figure 00000001
Figure 00000002
где λ коэффициент теплопроводности электролита, Вт/м·К;
σн начальная удельная электропроводность электролита, Ом-1·см-1;
α температурный коэффициент, К-1 (для растворов кислот α0,0164 К-1; щелочей, α0,0190 К-1; растворов солей α0,0220 К-1);
6,2 коэффициент, учитывающий неравномерное распределение напряженности поля в межэлектродном зазоре;
d толщина парогазового слоя у поверхности, м;
l величина межэлектродного зазора, м.The problem is achieved in that in the known method of cleaning the surface of the product, which consists in the continuous supply of electrolyte to the surface to be cleaned and creating a potential difference between the product and the electrode to form a vapor-gas layer on the surface, according to the invention, the magnitude of the interelectrode voltage is determined depending on the level of electric field strength in the gas-vapor layer on the surface of the product to be cleaned according to the condition
U cr ≅ U <1.8U cr , where U cr is the voltage of occurrence of the commutation of the gas-vapor layer at the cleaned surface by microarc discharges, V. Moreover, to determine U cr
U cr = 6.2 •
Figure 00000001
Figure 00000002
where λ is the coefficient of thermal conductivity of the electrolyte, W / m · K;
σ n the initial electrical conductivity of the electrolyte, Ohm -1 · cm -1 ;
α temperature coefficient, K -1 (for acid solutions α0,0164 K -1 ; alkalis, α0,0190 K -1 ; salt solutions α0,02020 K -1 );
6.2 coefficient taking into account the uneven distribution of field strength in the interelectrode gap;
d the thickness of the vapor-gas layer at the surface, m;
l magnitude of the interelectrode gap, m

Отличительный признак, характеризующий определение величины межэлектродного напряжения в зависимости от уровня напряженности электрического поля в парогазовом слое согласно условию
Uкр≅ U< 1,8Uкр не известен из известного уровня техники.
A distinctive feature that characterizes the determination of the interelectrode voltage, depending on the level of electric field in the gas-vapor layer according to the condition
U cr ≅ U <1.8U cr is not known from the prior art.

Определение вышеуказанного параметра обеспечивает режимы стабильной и качественной очистки, так как в каждом конкретном случае реализации позволяет установить границы области коммутации парогазового слоя микродуговыми разрядами и условие перехода от процесса нагрева к очистке. The determination of the above parameter provides stable and high-quality cleaning modes, since in each particular implementation case it is possible to establish the boundaries of the commutation region of the gas-vapor layer by microarc discharges and the condition of the transition from the heating process to cleaning.

Сущность возникающих в заявляемом способе очистки физических явлений заключается в следующем. При протекании тока через границу электролит-поверхность вблизи нее развиваются процессы электролиза раствора, которые сопровождаются образованием парогазового слоя на поверхности. При катодной поляризации очищаемого металла этот слой состоит из паров электролита и газообразного водорода. При определенном (критическом) значении напряженности поля происходит коммутирование этого слоя микродуговыми разрядами по границам газовых пузырьков. Процесс коммутации разрядов является незавершенным пробоем, так как при нагреве пара от канала разряда пузыpьки схлопываются, разряд гаснет и к поверхности изделия подводится новая порция раствора, которая опять разлагается на ионы под действием поля с образованием газа и пара. Таким образом, в зоне действия поля на границе электролит-поверхность существует слой хаотически гаснущих и вновь возникающих микродуговых разрядов. Под воздействием разрядов происходит удаление материала с поверхности катода. Таким образом, поверхность металла подвергается комплексному воздействию: электрохимическому (выделение водорода), тепловому (испарение перемычек), кавитационному (образование и захлопывание парогазового слоя) и электроэрозионному (возникновение импульсных разрядов). Такое воздействие является наиболее эффективным с точки зрения производительности процесса очистки и ее качества. Критическое значение напряженности электрического поля, при котором возникает коммутация парогазового слоя микродуговыми разрядами определяет нижнюю заявляемую границу области плазменной очистки в электролите. Верхняя заявляемая граница определяется переходом от очистки к интенсивному нагреву поверхности вследствие увеличения плотности парогазового слоя и резкому ухудшению отвода тепла от поверхности. The essence of the physical phenomena arising in the claimed method of purification is as follows. When a current flows through the electrolyte-surface boundary near it, the processes of electrolysis of the solution develop, which are accompanied by the formation of a vapor-gas layer on the surface. With cathodic polarization of the metal being purified, this layer consists of electrolyte vapor and hydrogen gas. At a certain (critical) value of the field strength, this layer is commutated by microarc discharges along the boundaries of gas bubbles. The process of switching the discharges is an incomplete breakdown, since when the steam is heated from the discharge channel, the bubbles collapse, the discharge goes out and a new portion of the solution is supplied to the surface of the product, which again decomposes into ions under the action of the field to form gas and vapor. Thus, in the field of action of the field at the electrolyte-surface interface, there is a layer of randomly dying and newly emerging microarc discharges. Under the influence of discharges, material is removed from the surface of the cathode. Thus, the metal surface is subjected to complex effects: electrochemical (hydrogen evolution), thermal (evaporation of jumpers), cavitation (formation and collapse of the vapor-gas layer) and electroerosive (the occurrence of pulsed discharges). This effect is most effective in terms of the productivity of the cleaning process and its quality. The critical value of the electric field strength at which commutation of the vapor-gas layer by microarc discharges determines the lower declared boundary of the plasma cleaning region in the electrolyte. The upper claimed boundary is determined by the transition from cleaning to intensive heating of the surface due to an increase in the density of the vapor-gas layer and a sharp deterioration in heat removal from the surface.

Возникновение микродуговых разрядов является результатом перегревной неустойчивости в объеме проводящей среды, находящейся во внешнем электрическом поле. Существенным обстоятельством, приводящим к неустойчивости, является зависимость удельной электропроводности электролита от температуры. Отсюда следует, что критическая напряженность электрического поля может быть выражена через соотношение теплофизических и электропроводных свойств электролита при конкретной температуре, составе и концентрации. Кроме того, между напряженностью и толщиной парогазового слоя существует обратно пропорциональная зависимость. Вышеприведенные соображения, а также то обстоятельство, что в практическом отношении, в частности, при установлении конкретного режима очистки задаваемым параметром должно быть межэлектродное напряжение, целесообразно выразить это напряжение через напряженность и величину межэлектродного зазора с учетом неравномерного распределения напряженности внутри зазора. Как результат, величину межэлектродного напряжения, при котором возникает коммутация парогазового слоя микродугами, т.е. напряжения, определяющего нижнюю границу плазменной очистки в заявляемом способе предложено определять из следующего уравнения
Uкр= 6,2•

Figure 00000003
Figure 00000004

Так как заявляемая зависимость интегрирует в себе как физические характеристики электролита, так и внешние регулируемые режимные параметры: величину межэлектродного зазора, расход электролита и как результат на этой основе определяется напряжение (критическое), обеспечивается возможность определять как нижнюю границу области плазменной очистки при любых сочетаниях параметров режима очистки, так и производить сравнительный анализ различных режимов, осуществлять управление процессом очистки поверхности изделия. Такой подход принципиально отличает заявляемый способ от известного способа.The occurrence of microarc discharges is the result of overheating instability in the volume of a conducting medium located in an external electric field. An essential circumstance leading to instability is the temperature dependence of the electrical conductivity of the electrolyte. It follows that the critical electric field strength can be expressed in terms of the ratio of the thermophysical and electrical properties of the electrolyte at a specific temperature, composition and concentration. In addition, between the tension and the thickness of the vapor-gas layer there is an inversely proportional relationship. The above considerations, as well as the fact that, in practical terms, in particular, when establishing a specific cleaning regime, the interelectrode voltage should be the set parameter, it is advisable to express this voltage in terms of the tension and the interelectrode gap taking into account the uneven distribution of tension inside the gap. As a result, the magnitude of the interelectrode voltage at which the vapor-gas layer is switched by micro-arcs, i.e. voltage defining the lower limit of plasma cleaning in the inventive method, it is proposed to determine from the following equation
U cr = 6.2 •
Figure 00000003
Figure 00000004

Since the claimed dependence integrates both the physical characteristics of the electrolyte and the external adjustable operating parameters: the interelectrode gap, the electrolyte consumption, and the voltage (critical) is determined on this basis, it is possible to determine the lower boundary of the plasma cleaning region with any combination of parameters cleaning mode, and perform a comparative analysis of various modes, to control the process of cleaning the surface of the product. This approach fundamentally distinguishes the claimed method from the known method.

П р и м е р. Процесс очистки поверхности металлических изделий осуществляли в рабочей ячейке, в которую помещали плоский анод с площадью поверхности 320 мм2. В качестве изделия использовали стальные полосы, вырезанные из горячекатаного листа и холоднокатаную ленту. Конструкцией установки и рабочей ячейки предусмотрена возможность непрерывного перемещения очищаемого изделия через рабочую ячейку и регулирование скорости этого перемещения.PRI me R. The process of cleaning the surface of metal products was carried out in a working cell in which a flat anode with a surface area of 320 mm 2 was placed. Steel strips cut from a hot-rolled sheet and a cold-rolled tape were used as the product. The design of the installation and the working cell provides for the possibility of continuous movement of the product being cleaned through the working cell and controlling the speed of this movement.

Подача электролита в рабочую зону осуществляется по схеме оборотного цикла с промежуточным охлаждением и фильтрацией от загрязнений. Для непрерывной подачи на очищаемую поверхность электролита осуществляется его прокачивание через поверхность анода, в котором выполнены сквозные отверстия диаметром 2,0 мм с межцентровым расстоянием 6 мм. The supply of electrolyte to the working area is carried out according to the reverse cycle scheme with intermediate cooling and filtration from pollution. For continuous supply of electrolyte to the surface to be cleaned, it is pumped through the surface of the anode, in which through holes with a diameter of 2.0 mm with an intercenter distance of 6 mm are made.

В лабораторных условиях осуществляли очистку поверхности стальной ленты толщиной 1,0 мм и шириной 20 мм, сталь 08КП. In laboratory conditions, the surface of the steel tape was 1.0 mm thick and 20 mm wide, 08KP steel.

Межэлектродный зазор устанавливали равным 10 мм. Расход электролита регулировали в диапазоне 5,0-8,0 л/мин. Скорость перемещения полосы через рабочую зону выбирали таким образом, чтобы время обработки участков полосы в рабочей зоне составляло 0,2-0,5 сек. The interelectrode gap was set equal to 10 mm. The electrolyte flow rate was regulated in the range of 5.0-8.0 l / min. The speed of movement of the strip through the working area was chosen so that the processing time of the sections of the strip in the working area was 0.2-0.5 seconds.

В качестве электролита для очистки использовали 10%-ный раствор Na2CO3. Температура электролита в процессе очистки контролировалась и поддерживалась на уровне 65-70оС.As an electrolyte for cleaning, a 10% solution of Na 2 CO 3 was used . The temperature of the electrolyte during the cleaning process was controlled and maintained at a level of 65-70 about C.

Качество очистки оценивали путем нанесения на очищенную поверхность покрытий из различных металлов (Cu, Al). The quality of cleaning was evaluated by applying coatings of various metals (Cu, Al) to the cleaned surface.

C целью экспериментальной проверки заявляемого способа очистки поверхности металлических изделий были выполнены расчеты по определению величины межэлектродного напряжения Uкр по заявляемой зависимости. Расчеты выполнялись применительно к используемому в практической работе и экспериментах электролиту, представляющему 10% -ный раствор Na2CO3. Величину начальной удельной электропроводности для электролита при 20оС приняли равной 705·10-4 Ом-1·см-1 согласно справочным данным (Рабинович В.А. Хавин З.Я. Краткий химический справочник. М. Химия, 1978, 392 с.).For the purpose of experimental verification of the proposed method for cleaning the surface of metal products, calculations were performed to determine the value of the interelectrode voltage U cr according to the claimed dependence. The calculations were carried out in relation to the electrolyte used in practical work and experiments, representing a 10% solution of Na 2 CO 3 . The magnitude of the initial conductivity of the electrolyte at 20 ° C taken equal to 705 x 10 -4 ohm -1 · cm -1 according to the reference data (Rabinovich VA havin Z.Ya. brief chemical handbook. M. Chemistry, 1978, 392 c .).

Величину температурного коэффициента λ 0,022 К-1 и коэффициента теплопроводности электролита при 20оС σн=0,607 Вт/м·К определили на основе данных, приведенных в кн. М. В.Щербака, М.А.Толстой и др. Основы теории и практики электрохимической обработки металлов и сплавов. М. Машиностроение, 1981, 263 с. (Библиотека технолога).The magnitude of the temperature coefficient λ 0,022 K -1 and the thermal conductivity of the electrolyte at 20 ° σ n = 0.607 W / m · K determined on the basis of the data given in the book. M. V. Scherbak, M. A. Tolstoy and others. Fundamentals of the theory and practice of electrochemical processing of metals and alloys. M. Engineering, 1981, 263 pp. (Library of the technologist).

Толщина парогазового слоя на основе экспериментальных данных составляет (4-5) ·10-4 м.The thickness of the gas-vapor layer based on experimental data is (4-5) · 10 -4 m.

Величина Uкр согласно заявляемой зависимости будет
Uкр= 6,2•

Figure 00000005
Figure 00000006
=
Figure 00000007
Figure 00000008
123 В
Следовательно, при Uкр= 123 В должен начаться процесс электролитно-плазменной очистки (ЭПО), а при напряжении выше 220 В будет осуществляться процесс скоростного нагрева.The value of U cr according to the claimed dependence will be
U cr = 6.2 •
Figure 00000005
Figure 00000006
=
Figure 00000007
Figure 00000008
123 V
Therefore, at U cr = 123 V, the process of electrolyte-plasma cleaning (EPO) should begin, and at a voltage above 220 V, the process of high-speed heating will be carried out.

Экспериментальная проверка была проведена как с целью сопоставления расчетных величин Uкр с экспериментальными, так и с целью сопоставления результатов по известному способу и заявляемому.Experimental verification was carried out both with the aim of comparing the calculated values of U cr with experimental, and with the aim of comparing the results by a known method and the claimed.

В таблице приведены сравнительные данные, характеризующие особенности процесса и качество очистки поверхности при режимах известного способа и по заявляемому способу. Практическая реализация процесса очистки показала, что условия определения межэлектродного напряжения и границ области процесса электролитно-плазменной очистки (ЭПО) по заявляемому способу убедительно подтверждается при практической его реализации. При напряжении меньше расчетного режим ЭПО отсутствует и за отведенное время очистки ее качество нельзя признать удовлетворительным. При напряжении 125 В, что близко к расчетному Uкр, реализуется режим ЭПО, что приводит к улучшению качества очистки. При последующем росте напряжения внутри области ЭПО процесс носит стабильный характер, что обеспечивает высокий уровень качества очистки. При уровне напряжения, близком к 240 В, что соответствует условию U>1,8Uкр, процесс переходит в область нагрева с окислением поверхности. Подобная зависимость характера процесса от условий, предложенных в заявляемом способе, имеет место при реализации процесса по режимам известного способа. Однако в этом случае процесс очистки идет менее стабильно. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что заявляемый способ очистки поверхности металлических изделий, в основу которого положено определяющее условие осуществления процесса в области ЭПО и зависимости, устанавливающие взаимосвязь между внешними (регулируемыми) параметрами и физическими характеристиками рабочей среды, позволяет получить качественно новый технический эффект по сравнению с известным способом.The table shows comparative data characterizing the features of the process and the quality of surface cleaning under the modes of the known method and according to the claimed method. The practical implementation of the cleaning process has shown that the conditions for determining the interelectrode voltage and the boundaries of the process electrolyte-plasma cleaning (EPO) region by the present method are convincingly confirmed by its practical implementation. At a voltage less than the calculated mode, the EPO is absent and its quality cannot be considered satisfactory in the allotted time for cleaning. At a voltage of 125 V, which is close to the calculated U cr , the EPO mode is implemented, which leads to an improvement in the quality of cleaning. With a subsequent increase in voltage inside the EPO region, the process is stable in nature, which ensures a high level of cleaning quality. At a voltage level close to 240 V, which corresponds to the condition U> 1.8U cr , the process goes into the heating region with surface oxidation. A similar dependence of the nature of the process on the conditions proposed in the claimed method takes place during the implementation of the process according to the modes of the known method. However, in this case, the cleaning process is less stable. The results allow us to conclude that the inventive method of cleaning the surface of metal products, which is based on the determining condition for the process in the field of EPO and the dependencies that establish the relationship between the external (adjustable) parameters and the physical characteristics of the working environment, allows to obtain a qualitatively new technical effect in comparison with the known method.

Claims (1)

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ, включающий непрерывную подачу электролита на поверхность изделия и создание разности потенциалов между изделием и электродом для образования парогазового слоя на поверхности изделия, отличающийся тем, что величину создаваемого межэлектродного напряжения определяют по условию
Uкр ≅ U < 1,8 Uкр,
где Uкр - напряжение возникновения процесса коммутации парогазового слоя на очищаемой поверхности изделия микродуговыми электрическими разрядами, В, определяемое по формуле
Figure 00000009

где λ - коэффициент теплопроводности электролита, Вт/м• К;
sн - начальная удельная электропроводность электролита, Ом-1 • см-1;
α - температурный коэффициент, К-1;
d - толщина парогазового слоя у поверхности, м;
6,2 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряженности поля в межэлектродном зазоре;
l - величина межэлектродного зазора, м.
METHOD FOR CLEANING THE SURFACE OF A METAL PRODUCT, including the continuous supply of electrolyte to the surface of the product and creating a potential difference between the product and the electrode to form a vapor-gas layer on the surface of the product, characterized in that the magnitude of the interelectrode voltage is determined by the condition
U to p ≅ U <1.8 U to p ,
where U to p is the voltage of the process of switching the gas-vapor layer on the surface of the product to be cleaned by microarc electric discharges, V, determined by the formula
Figure 00000009

where λ is the coefficient of thermal conductivity of the electrolyte, W / m • K;
s n - the initial electrical conductivity of the electrolyte, Ohm - 1 • cm - 1 ;
α is the temperature coefficient, K - 1 ;
d is the thickness of the vapor-gas layer at the surface, m;
6.2 - coefficient taking into account the uneven distribution of field strength in the interelectrode gap;
l is the magnitude of the interelectrode gap, m
RU94005912A 1994-02-22 1994-02-22 Process of cleaning of surfaces of metal article RU2055947C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94005912A RU2055947C1 (en) 1994-02-22 1994-02-22 Process of cleaning of surfaces of metal article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94005912A RU2055947C1 (en) 1994-02-22 1994-02-22 Process of cleaning of surfaces of metal article

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2055947C1 true RU2055947C1 (en) 1996-03-10
RU94005912A RU94005912A (en) 1996-12-27

Family

ID=20152706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94005912A RU2055947C1 (en) 1994-02-22 1994-02-22 Process of cleaning of surfaces of metal article

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2055947C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 296829, кл. C 25F 1/00, 1971. Патент Великобритании N 1399710, кл. C 25F 1/04, опублик. 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2380475C (en) An improved process and apparatus for cleaning and/or coating metal surfaces using electro-plasma technology
EP0904428B1 (en) An electrolytic process for cleaning electrically conducting surfaces
US5028304A (en) Method of electrochemical machining of articles made of conducting materials
US3900376A (en) Cleaning of metal surfaces
JPH01141094A (en) Production of aluminum base for printing plate
US5981084A (en) Electrolytic process for cleaning electrically conducting surfaces and product thereof
JPS6237718B2 (en)
JP2014009370A (en) Method for recovering copper or copper based alloy metal from pickling solution after the pickling of copper or copper based alloy
US20060175204A1 (en) Mehtod for regenerating etching solutions containing iron for the use in etching or pickling copper or copper alloys and an apparatus for carrying out said method
RU2055947C1 (en) Process of cleaning of surfaces of metal article
US4118301A (en) Apparatus for electrochemical finishing of stainless steel
JPH03134200A (en) Method and device for roughening treatment of metal surface by electrolytic process
US3425920A (en) Electrolytic method of regenerating organic acid cleaning solution for ferrous metals
US20030085113A1 (en) Process and apparatus for cleaning and/or coating metal surfaces using electro-plasma technology
RU2104338C1 (en) Method of cleaning surface of metallic article in electrolyte
RU2581957C1 (en) Method for scale removal from surface of flat rolled stock in electrolyte
JPH0548317B2 (en)
JPS6357515B2 (en)
JPH10219500A (en) Finish electrolytic pickling method for descaling of stainless steel strip
RU2578623C1 (en) Electrolytic method for removing scales from belt of rolled metal
RU1807099C (en) Process for electrochemically removing nickel coatings from steel articles
JPH0472099A (en) Production of aluminum substrate for printing plate
JPS6160920B2 (en)
JPH0987900A (en) Electrolytic pickling method for steel strip
JPS63235500A (en) Pretreatment for electrolytic surface roughening treatment