鏡面不銹鋼管廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)，其內(nèi)表面粗糙度的高低直接關(guān)系到物料輸送的穩(wěn)定性、衛(wèi)生性和安全性。鏡面不銹鋼管內(nèi)表面的電化學(xué)拋光由于陰極安裝困難及易短路等問題在實(shí)際過程往往難以實(shí)現(xiàn)限制。本文提出了對(duì)鏡面不銹鋼管內(nèi)表面采用雙輔助電極電化學(xué)拋光技術(shù)進(jìn)行拋光，著重分析研究了電化學(xué)拋光工藝對(duì)拋光后粗糙度的影響，得出了比較合理的工藝參數(shù)。
1鏡面不銹鋼管內(nèi)表面電化學(xué)拋光原理
鏡面不銹鋼管處于輔助陽(yáng)極與輔助陰極之間造成電流通路阻斷，電流不能直接由輔助陽(yáng)極通過拋光溶液流向輔助陰極而必須試圖“穿過”鏡面不銹鋼管完成回路，導(dǎo)電過程就由溶液中的離子導(dǎo)電轉(zhuǎn)化為鏡面不銹鋼管金屬中的電子導(dǎo)電，電流從鏡面不銹鋼管外表面流進(jìn)、內(nèi)表面流出，在這兩個(gè)兩相界面上都將有離子放電現(xiàn)象，發(fā)生兩個(gè)不同的電化學(xué)反應(yīng)。工件外表面有電鍍傾向，內(nèi)表而則發(fā)生電化學(xué)拋光。
2鏡面不銹鋼管內(nèi)表面電化學(xué)拋光工藝
(1)選擇電解液配方中磷酸、酸、鉻、甘油的配比以及電化學(xué)拋光工藝參數(shù)溫度、電流密度、拋光時(shí)間等7個(gè)因素為考察因素，并以拋光表面粗糙度為指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。
(2)工藝流程:常溫化學(xué)除油→水洗→電化學(xué)拋光→水洗→干燥。
(3)輔助陽(yáng)極材料:鉛板;輔助陰極材料:不銹鋼棒.直徑為工件內(nèi)徑的1/2～1/3;工件:1Cr18Ni9Ti不銹鋼管，內(nèi)徑16mm，外徑20mm;電拋光后用輪廓儀測(cè)量法測(cè)表面粗糙度。
3粗糙度與各因素水平關(guān)系分析討論
(1)由圖2知隨著H3PO4含量的增加，整平和拋光的效果明顯提高。磷酸的增加在內(nèi)表面陽(yáng)極區(qū)生成稠性粘膜，離子擴(kuò)散速度減小，凹陷部的金屬溶解變慢，有利于增進(jìn)拋光效果。磷酸含量對(duì)內(nèi)表面的整平精飾質(zhì)量有極大的影響。
(2)酸有助于提高電拋光浴液的電導(dǎo)率，加快金屬的溶解速度，改善電流分散能力和提高陽(yáng)極電流效率。由圖3知隨著酸含量的增加，金屬的溶解速度加快，不利于拋光效果的提高。
(3)鉻在電解拋光溶液中多以Cr2O72-離子形式存在，該離子具有強(qiáng)氧化性，使表面形成鈍化膜薄層，避免內(nèi)表面過分腐蝕.由圖4知鉻量增大，進(jìn)一步阻止拋光過程，因而使拋光效果變差。
(4)由圖5知拋光液中加入適量甘油有利于改變拋光液的粘度，使陽(yáng)極溶解的離子由擴(kuò)散作用通過粘液層的速度小于由電場(chǎng)作用通過表面膜的速度，提高內(nèi)表面的拋光質(zhì)量。
(5)由圖6知陽(yáng)極電流密度大時(shí)內(nèi)表面粗糙度低，但陽(yáng)極電流密度過大時(shí)內(nèi)表面氧氣猛烈析出，形成氣流，致使表面過熱，導(dǎo)致電拋光液擴(kuò)散加劇發(fā)生電化學(xué)腐蝕而使大量金屬溶解造成基體金屬的浪費(fèi)。
(6)由圖7知溫度對(duì)粗糙度影響較為顯著，拋光整平速率隨溫度升高而增大，溫度升高能加速陽(yáng)極溶解產(chǎn)物的擴(kuò)散，使溶液對(duì)流加快，有利于內(nèi)表面上滯留氣泡的脫附，避免生成麻點(diǎn)、斑點(diǎn)，降低粗糙度。
(7)由圖8知當(dāng)溫度、電流密度在工藝規(guī)范內(nèi)，時(shí)間控制在適宜范圍內(nèi)，時(shí)間太短，不充或出光慢;時(shí)間過長(zhǎng)，表面雖光亮，但對(duì)內(nèi)表面腐蝕性強(qiáng)，造成基體金屬的浪費(fèi)。
4結(jié)論
采用雙輔助電極成功解決了鏡面不銹鋼管內(nèi)表面拋光而外表面無(wú)需拋光的技術(shù)難題，對(duì)1Cr18Ni9Ti奧氏體鏡面不銹鋼管內(nèi)表面有良好拋光效果。