Способ электрохимической обработки Советский патент 1981 года по МПК B23P1/04 

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

1

Изобретение относится -к электрофизическим и электрохимическим методам обработки металлов.

Известен способ электрохимической обработки, в котором с целью улучшения качества обрабатываемой поверхности обеспечивают принудительное течение электролита за счет формирования магнитного поля, вектор напряженности которого перпендикулярен электрическому полю 1 и 2.

Однако несмотря на то, что данный способ позволяет изменить кинетику электрохимического растворения за счет магнитогидродинамического воздействия, этот способ не позволяет переводить электрохимическую стадию растворения из активной в пассивную и транспассивные области без изменения состава электролита и его рН. Это ограничивает технологические возможности управления электрохимической стадией растворения с применением поперечных магнитных полей.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей управления кинетикой электрохимического растворения при изменении напряженности магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что в ванне с электролитом поперек линии действия магнитной силы Лоренца, возникающей в результате взаимодействия электрического поля электрической ячейки с внешним поперечным магнитным полем, устанавливают диэлектрическую перегородку на границе межэлектродной зоны. При этом катионы и анионы электролита начинают перемещаться вдоль линии действия магнитной силы навстречу диэлектрической перегородке, у которой замедляют свое направленное перемещение и скапливаются, повышая электропроводность электролита в межэлектродном пространстве. Наряду с этим из-за различной подвижности ионов создается избыток катионов, т.е. происходит изменение кислотности среды в сторону закисления. При переориентации поперечного магнитного поля на противоположное магнитная сила действует от диэлектрической перегородки, у которой создается разряжение концентрации и защелачивание среды. Тем самым представляется возможным переводить активную электрохимическую стадию при закислении межэлектродного промежутка в транспассивную при защелачивании за счет изменения напряженности магнитного поля и смене полярности на противоположную. При этом исходная реакция среды электролита может быть нейтральной. Этим обеспечивается расширение технологических возможностей управления кинетикой электрохимического растворения при изменении напряженности магнитного поля. С целью уменьшения нежелательных переносов ионов от естественной и принудительной конвенции, нарушающих локальное состояние электролита в межэлектродном зазоре, отличаюш,ееся от окружа1рщей ванны с электролитом избытком либо недостатком катионов, а тем самым и уменьшения эффективной величины напряженности магнитного поля, необходимой также и для компенсации этих переносов за счет действия магнитной силы, течение электролита направляют в межэлектродном зазоре параллельно направлению магнитного поля вдоль горизонтально расположенных электродов. На чертеже изображена схема экспериментальной электрохимической ячейки реализуюш,ая пре длагаемый способ. Между анодом 1 и катодом 2, помещенными в ванну с электролитом, устанавливают диэлектрическую перегородку 3. Подачу электролита в ячейку осуществляют через отверстия в магнитопроводе 4, создающем поперечное магнитное поле, вдоль магнитного поля. Диэлектрическая перегородка 3 устанавливается перпендикулярно направлению действия магнитной силы 5,, действующей на ионы, движущиеся со скоростью W в электрическом поле поперек направления, магнитной индукции В. При сравнительной электрохимической обработке алюминиевого сплава Амг - 6 м на межэлектродном зазоре 15 мм в 10%-ном водном растворе NaN03 при напряженности поля 0,3 Тл определяется величина выхода по току. Без магнитного поля величина выхода по току составляет 0,85. Действие магнитного поля в направлении диэлектрической перегородки увеличивает выход по току до 1,26, что свидетельствует о наличии стадии химического травления при возрастании кислотности среды. Перемена полярности магнитного поля снижает величину выхода по току до 0,5, что свидетельствует о пассивации анодной поверхности при защелачивании столба электролита в межэлектродном зазоре. ТаКИМ образом, изменяя величину и ориентацию магнитного поля, получают возможность расширить диапазон управления кинетикой анодного растворения за счет создания кислой, нейтральной или щелочной среды в межэлектродиом пространстве без изменения рН самого электролита, что расщиряет технологические возможности управления электрохимической обработкой. Предложенный способ позволяет расширить технологические возможности управления кинетикой электрохимического растворения при изменении напряженности магнитного поля, за счет создания в исходном нейтральном электролите как области кислого электролита, так и щелочного в межэлектродном зазоре. Это позволяет на одном и том же электролите обрабатывать с одинаковой эффективностью различные материалы за счет создания необходимости кислотности, ее поддержания в процессе обработки, а также переходить в процессе ЭХО с обдирочных операций на финишные, не меняя состава самого электролита. Формула изобретения 1.Способ электрохимической обработки с наложением магнитного поля вдоль горизонтально расположенных электродов, находящихся в ванне с электролитом, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей управления кинетикой электрохимического растворения при изменении напряженности магнитного поля, на границе межэлектродной зоны устанавливают диэлектрическую перегородку перпендикулярно действию магнитного поля. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения эффективной величины напряженности магнитного поля, течение электролита направляют в межэлектродном зазоре параллельно направлению магнитного поля вдоль горизонтально расположенных электродов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1318826, кл. В 23 Р 1/06, опублик. 1970. 2.Патент Японии 49-33725, кл. С 23 В 3/06, опублик. 1974. Виод ЭАектролита V, Вход электролита