Способ нанесения электролитических покрытий на внутреннюю поверхность труб Советский патент 1991 года по МПК C25D7/04 

Изобретение относится к электролитической обработке изделий для получения коррозионно-, эрозионно-, теплостойких и других покрытий на внутренней поверхности труб переменного сечения и может быть использовано в машиностроении, нефтяной, газовой, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение равномерности покрытий по толщине.

Покрытие наносят при прокачке электролита по являющейся одним из электродов трубе с установленным в ней концентрично вторым электродом, между которыми подается напряжение, причем прокачку электролита ведут отдельными порциями попеременно с разных концов трубы, причем участок трубы, заполненный электролитом в каждый момент времени, не

превышает длины самого короткого из участков расширения или сужения в трубе.

Способ реализуется кратковременным, обеспечивающим всасывание определенной порции электролита, погружением соответствующего заборного патрубка в ванну и последующей прогонкой этой порции по трубе с помощью насоса, расположенного на ее конце, противоположном от патрубка. В результате под действием разрежения по трубе движется как бы электролитная пробка, образующая замкнутую электролитическую ячейку: труба, электролит и внутри - второй электрод. Поскольку она принимает форму участка трубы, по которой движется, возможна обработка труб переменного сечения большой, практически не ограниченной длины, причем не требуется герме тичных шайб, диаметр которых

С

чэ

со

00

определяется типоразмером трубы и специального устройства для продвижения ячейки, как в известном способе. Неограниченность длины определяется тем, что процесс идет только на участке трубы, заполненном электролитом, и длину этого участка можно выбирать, исходя из мощности имеющего источника питания. При этом время обработки увеличивается в l/lo раз, где 10 - длина участка трубы, заполненного электролитом, а I - длина всей трубы при прочих равных условиях. Изменение направления прокачки после прохождения каждой отдельной порции электролита позволяет исключить систематический фактор обеднения и нагрева электролита при прохождении по трубе, приводящий к тому, что покрытие на противоположных концах трубы имеет различную толщину.

Прокачка электролита отдельными порциями таким образом, что участок трубы, заполненный электролитом, не превышает длины самого короткого из участков расширения или сужения в трубе, позволяет устранить неравномерность покрытия по толщине. При этом уменьшение сопротивления кольцевого элемента электролита при сужении компенсируется увеличением во столько же раз площади омываемых электролитом стенок трубы и наоборот, что делает практически постоянной эффективную плотность тока и обеспечивает равномерность толщины покрытий на трубах переменного сечения. Если участок трубы, заполненный электролитом, будет больше, , чем участок расширения или сужен ия, возра стает ошибка в указанных соотношениях и неравномерность толщины покрытия на этих участках.

П р и м е р 1. Нанесение керамического теплостойкого покрытия ведут в микродуговом анодно-катодном режиме при плотности тока 45 А/дм в электролите, содержащем 60 г/л жидкого стекла. Используют источник питания конденсаторного типа мощностью 40 КВт. Электролит готовят в водоохлаждаемой ванне емкостью 100 л с помощью мешалки, К трубе из аюминиевого сплава Д16 длиной 1 м и внутренним диаметром 100 мм с участком сужения длиной 30 см и диаметром 40 мм с установленным в ней концентрично вторым электродом - стержнем из нержавеющей стали 12X18Н1 ОТ диаметром 10мм подсоединяют насосы и шланги для подвода и отвода электролита с патрубками. На трубу и второй электрод подают напряжение с источника питания, рабочий ток устанавливают равным 66 А. Патрубок погружают в электролит путем подъема его уровня на время, необходимое для забора 370 мл электролита, а по прохождении этой порции операцию повторяют, прокачивая такую же порцию электролита в обратном направлении. Суммарное

5 время обработки составляет 1 ч, а толщина образующегося покрытия - около 80 мкм. Разброс значений толщины по длине трубы составляет около 7%, тогда как при обработке по известному способу толщина покры10 тия на участке сужения превышает толщину на основном участке почти в три раза.

П р и м е р 2. Нанесение медного покрытия на внутреннюю поверхность трубы ведут при плотности тока 5 А/дм2 в

15 электролите следующего состава, г/л: CuSCM.SHzO 90, (NH4)SCM 80; 40; NH40H 180.

Используют источник питания постоян20 ного тока. К стальной трубе длиной 1 м и внутренним диаметром 50 мм с участком расширения длиной 200 мм и диаметром 90 мм с установленным в ней концентрично вторым электродом - медным стержнем ди25 аметром 10 мм подсоединяют насосы и шланги с патрубками для подвода и отвода электролита. На трубу подают отрицательный, а на второй электрод- положительный потенциал с источника питания, рабочий ток

30 25 А, напряжение 12В. Патрубок погружают в электролит на время, необходимое для забора 620 мл электролита, а по прохождении этой порции операцию повторяют, прокачивая такую же порцию электролита в

35 обратном направлении. Суммарное время обработки составляет 1 ч, толщина образующегося покрытия 20 мкм. Разброс значений толщины по длине трубы составил около 5%, тогда как при обработке по известному

40 способу толщины покрытия на участке расширения примерно в два раза меньше, чем на основном участке.

Таким образом, использование предлагаемого способа для нанесения электроли45 тических покрытий на внутреннюю поверхность труб обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества. Прокачка электролита отдельными порциями позволяет применять для обра50 ботки труб больших размеров источники питания средней мощности. Отсутствие герметизирующих электролитическую ячейку шайб и специального привода позволяет покрывать трубы переменного сечения и

55 значительно упрощает реализацию способа. Перемена направления прокачки после прохождения каждой порции электролита и ограничение размеров участка трубы, в каждый момент времени заполненного электролитом, обеспечивают равномерность толщины покрытия по всей длине трубы переменного сечения.

Формула изобретения Способ нанесения электролитических покрытий на внутреннюю поверхность труб преимущественно переменного сечения больших размеров, включающий концентричное размещение внутри трубы противо- электрода, прокачивание внутри трубы

электролита с подачей на электроды напряжения, отличающийся тем,что,с целью повышения равномерности покрытий по толщине, прокачивание электролита ведут отдельными порциями с разных концов трубы, причем участок трубы, заполненный электролитом, в каждый момент времени не превышает длины самого короткого из участков расширения или сужения.

Изобретение относится к электролитической обработке изделий для получения коррозионно-, эрозионно- и теплостойких покрытий на внутренней поверхности труб переменного сечения, и может быть использовано в машиностроении, нефтяной, газовой, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение равномерности покрытий по толщине. Покрытие наносят при прокачке электролита по являющейся одним из электродов трубе с установленным в ней концентрично вторым электродом, между которыми подают напряжение, причем прокачивание электролита осуществляют отдельными порциями попеременно с разных концов трубы, причем участок трубы, заполненный электролитом в каждый момент времени, не превышает длины самого , короткого из участков расширения или сужения в трубе. Разнотолщинность покрытия при этом не превышает 5-7%. « Ј