SU1027294A1 - Apparatus for electrochemical pickling of elongated products - Google Patents

Abstract

Translated fromRussian

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ , содержащее ванну дл раствора, направл ющие и электроды, о т л и ч . а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  качества обработки, электроды выполнены в виде многофазной электромагнитной системы, охватывающей ванну.A device for the electrochemical etching of long-dimensional products containing a bath for a solution, guides and electrodes, about t and h And in order to improve the quality of processing, the electrodes are made in the form of a multi-phase electromagnetic system, covering the bath.

Description

Translated fromRussian

/ f J/ f J

ППPP

АBUT

/ /// ////// / /// //////

J&J &

ff

пхпхпphxxp

(Л(L

ИХTHEIR

тt

fibfib

///////-/ттл т/////// - / ttl t

щu

1чЭ Ю1HE Yu

VV

СО 4CO 4

Фш. Изобретение относитс  к электрохимической обработке изделий, а имен но, к устройствам дл  электрохимичес кого травлени  длинномерных металлических изделий, и может быть использовано в радиохимической промьшленности , машиностроении и др. Известно устройство дл  электрохи мической обработки поверхностей металлических изделий, содержащее камеру с электролитом, пару роликов движущих изделие, и пару роликов, че рез которые подаетс  ток к изделию 1}. Однако в местах подвода тока к из делию посредством кат щего контакта между роликами и изделием возможно искрение и подгорание издели  в зон контакта вплоть до образовани  дуги, что приводит либо к снижению качества обработки поверхности издели , ли бо к сквозному прожогу издели . При этом изделие приходит в негодность, неизбежное лри обработке изделий посто нным током наводороживание повер ностного сло  металла, что приводит к ухудшению качества обработки поверхности издели  и к так называемой водородной хрупкости. Кроме того, локальна  плотность тока на удаленном от контакта участк обрабатываемого издели  может оказатьс  такой величины, при которой невоз эжна обработка издели , т.е. изделие из устройства будет выходить необработанным, С другой стороны , увеличение средней плотности тока ограничено тем, что на ближнем к контакту участке обрабатываемого издели  плотность тока может оказатьс  слишком высокой, 4TOv как известно , приведет к браку обрабатываемого издели . В лучшем случае изделие будет выходить из устройства неравномерно и некачественно обработанным .Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  электрохимической обработки поверхности металлических из дв/«йА, содержащее ванну дл  раствора м«й|р вл ющие электроды, смещенные от чоемтельло друг друга на рассто ние, болыиее половины суммы их поперечных Сечений, причем часть электродов, об ращенна  к верхней поверхности полосы , имеет полукруглое выпуклое поперечное сечение, а количество пар электродов представл ет собой нечетное число. При таком расположении и исполнении электродов обнаружено более равномерное распределение локальных токов по всей поверхности обрабатываемого издели , что позвол ет повысить качество обработки изделий. Равномерное распределение локальных токов по всей поверхности издели  позвол ет, в свою очередь , повысить их плотность до оптимальной и тем самым интенсифицировать процесс обработки изделий С 23. Однако необходимость контактных устройств дл  обеспечени  контактной стыковки одного издели  с другим при непрерывной обработке изделий мерной длины и по вление по этой причине необработанных поверхностей на участках стыка контактных устройств, соедин ющих одно изделие с другим изделием , приводит к снижению качеств а их обработки. Кроме того, в известном устройстве не исключено также неизбежное при обработке изделий посто нным током наводороживание поверхностного сло  издели . Хот  за счет выравнивани  распределени  локальных токов и по всей поверхности обрабатываемого издели  в данном устройстве процесс наводороживани  значительно уменьшаетс , он все-таки приводит к некоторому ухудшению качества поверхности обрабатываемого издели  и к так называемой водородной хрупкости. Существенным недостатком устройства  вл етс  то, что изделие, поверхность которого обрабатываетс  в среднем анодном цилиндре (камере), проход  через крайний катодный цилиндр (камеру), вторично загр зн етс  до определенной степени, при этом ухудшаетс  качество поверхности обрабатываемого издели , т.е. вс  предыдуща  обработка поверхности сводитс  на нет на последнем участке устройства. Целью изобретени   вл етс  повышение качества обработки. Эта щель достигаетс  тем, что в устройстве дл  электрохимического травлени  длинномерных изделий, содержащем ванну дл  раствора, направл ющие и электроды, электроды выполнены в виде многофазной электрома - нитной системы, охватывающей ванну. Под действием бегущего электромагнитного пол  создаваемого электромагнитной системой, охватывающей изделие, в изделии наводитс  электродвижуща  сила синусоидальной формы; под действием разницы потенциалов той части издели  j котора  находитс  в данный момент под действием ее положительной волны и заземленной камеры , в электролите протекает ток, обеспечивающий процесс обработки всей поверхности издели .Fsh The invention relates to the electrochemical treatment of products, and, specifically, to devices for the electrochemical etching of lengthy metal products, and can be used in the radiochemical industry, mechanical engineering, etc. A device for electrochemical surface treatment of metal products is known, comprising a chamber with electrolyte, a couple of rollers moving the product, and a pair of rollers through which current is supplied to the product 1}. However, in places where current is supplied to the unit by means of rolling contact between the rollers and the product, arcing and burning of the product into the contact zones up to the formation of an arc can occur, which results in either a reduction in the quality of the surface treatment of the product or through the burn-through of the product. At the same time, the product becomes unusable, inevitable due to the treatment of products with direct current, hydrogenation of the ground metal layer, which leads to a deterioration in the quality of the surface treatment of the product and to the so-called hydrogen embrittlement. In addition, the local current density at a distance from the contact area of the workpiece may be of such a magnitude that the product cannot be processed, i.e. the product will leave the device untreated. On the other hand, an increase in the average current density is limited by the fact that the current density may be too high near the contact area, 4TOv is known to cause the product to be defective. At best, the product will come out of the device unevenly and poorly processed. The closest in technical essence to the present invention is a device for electrochemically treating the metal surface of dv / yA containing a bath for a solution of electrodes that are displaced from the chip each other over a distance, more than half of the sum of their cross sections, with the part of the electrodes facing the upper surface of the strip having a semicircular convex cross section, and the number of pairs of electrodes is an odd number. With such an arrangement and design of the electrodes, a more uniform distribution of local currents across the entire surface of the product being processed was found, which makes it possible to improve the quality of product processing. The uniform distribution of local currents over the entire surface of the product allows, in turn, to increase their density to the optimum and thereby intensify the processing of C 23 products. However, the need for contact devices to ensure contact joining of one product to another during continuous processing of products of measured length and For this reason, the appearance of untreated surfaces at the junction points of contact devices connecting one product with another product leads to a decrease in the quality of their processing. In addition, in the known device, hydrogenation of the surface layer of the product, which is unavoidable during the processing of products with direct current, is also not excluded. Although due to the equalization of the distribution of local currents and over the entire surface of the processed product in this device, the hydrogenation process is significantly reduced, it still leads to some deterioration in the surface quality of the processed product and the so-called hydrogen embrittlement. A significant drawback of the device is that the product, the surface of which is treated in the middle anode cylinder (chamber), the passage through the extreme cathode cylinder (chamber), is again contaminated to a certain extent, thus deteriorating the surface quality of the workpiece, i.e. All previous surface treatment is negated in the last section of the device. The aim of the invention is to improve the quality of processing. This slit is achieved by the fact that in the device for electrochemical etching of long products containing a bath for a solution, the guides and electrodes, the electrodes are made in the form of a multi - phase electro - magnetic system spanning the bath. Under the action of a traveling electromagnetic field created by an electromagnetic system covering the product, a sinusoidal electromotive force is induced in the product; under the action of the potential difference of that part of the product j which is currently under the action of its positive wave and the grounded chamber, a current flows in the electrolyte, which ensures the processing of the entire surface of the product.

Поскольку обрабатываемое изделие всегда находитс  под действием положительной полуволны синусоиды электродвижущей силы, бегущей с достаточно больиюй скоростью, то, очевидно, что процесс обработки всей поверхности издели  идет равномерно в продолжение всего прохождени  издели  через камеру с электролитом.Since the product being processed is always under the action of a positive half-wave of a sinusoidal electromotive force running at a sufficiently high speed, it is obvious that the process of treating the entire surface of the product goes evenly throughout the entire passage of the product through the electrolyte chamber.

На фиг. 1 представлено устройство дл  электрохимической обработки металлических изделий, продольный разрез; на фиг. 2 - график, по сн ющий физические процессы, происход щие при обработке металлических изделий ф и N - полюса многофазной электромагнитной системы; V - вектор движени  бегущего электромагнитного пол ; Е - крива  распределени  электродвижущей силы в обрабатываемом издеЛИИ , наводима  от бегущего электромагнитного пол  многофазной системы) Устройство дл  электрохимической «обработки поверхностей металлических изделий состоит из многофазной элек ромагнитной системы 1 , охватьшакмцей изделие 2, котора  выполнена, например , в виде индуктора линейного асин хронного электродвигател . Устройство содержит также заземленную с непрерывно циркулирующим в ней электролитом камеру 3, выполненную из токопровод щего материала, представл ющую собой второй электрод ролики k, выполненные из нетокопровод щего материала, и направл ющие 5 расположенные на концах камеры 3 с электролитом на одной с ней оси и выполненные из нетокопровод щего материала . Устройство работает следующим образом . Изделие 2, предназначенное дл  электрохимической обработки, при помощи роликов поступает через направл ющие 5 в камеру 3. К многофазной системе 1 подводитс  напр жение, при этом в ней создаетс  бегущееFIG. 1 shows a device for the electrochemical treatment of metal products, a longitudinal section; in fig. 2 is a graph explaining the physical processes occurring during the processing of metal products φ and N are the poles of a multiphase electromagnetic system; V is the motion vector of a running electromagnetic field; E is the distribution curve of the electromotive force in the product being processed, induced by a running electromagnetic field of a multiphase system) A device for electrochemical surface treatment of metal products consists of a multiphase electromagnetic system 1, which is made, for example, as an inductor of a linear asyn chronous electric motor . The device also contains a chamber 3, grounded with electrolyte continuously circulating in it, made of a conductive material, a second electrode rollers k made of a non-conducting material, and guides 5 located at the ends of the camera 3 with electrolyte on the same axis and made of non-conductive material. The device works as follows. The product 2, intended for electrochemical processing, is fed by rollers through guides 5 into chamber 3. A voltage is applied to the multiphase system 1, in which a traveling

вдоль ее оси электромагнитное поле. Магнитные силовые линии бегущего электромагнитного..пол , пронизыва  изделие 2, навод т в нем электродвижущую силу Е и токи, протекающие под ее воздействием.along its axis is an electromagnetic field. The magnetic lines of force of a traveling electromagnetic field, penetrating product 2, induces in it an electromotive force E and currents flowing under its influence.

Под действием разности потенциапов той части издели  2, котора  находитс  под вли нием положительной полуволны синусоиды электродвижущей силы Е, и заземленной камеры 3 в электролите протекает ток, обеспечивающий процесс анодного растворени , т.е. процесс электрохимической обработки издели  2. Обработанное изделие 2 выходит из устройства готовым через направл ющую 5, расположенную на выходе устройства, и ролики i.Under the action of the potential difference of that part of the product 2, which is under the influence of the positive half-wave of the sinusoidal electromotive force E, and the grounded chamber 3, a current flows in the electrolyte, ensuring the process of anodic dissolution, i.e. the process of electrochemical treatment of the product 2. The processed product 2 leaves the device ready through a guide 5 located at the exit of the device and rollers i.

Предлагаемое устройство по сравнению с базовым объектом позвол ет получить большой экономический эффект путем повышени  качества поверхности обрабатьшаемых изделий, исключени  брака изделий за счет по влени  водородной хрупкости поверхностного сло  при обработке в известных устройствах, а также необходимой дальнейшей доработки всей поверхност обрабатываемых изделий (поскольку в известных устройствах поверхность изделий после обработки их в анодном цилиндре (камере) при проходе изделий через крайний катодный цилиндр вновь загр зн етс  до определенной степени ) и полной дальнейшей обработки не обрабатываемых в известных устройствах участков изделий в месте стыка контактных устройств, соедин ющих одно изделие с другим. За счет устранени  дополнительных устройств и затрат дл  доведени  поверхности издели  до необходимой чистоты , за счет устранени  дорогосто щих выпр мительных устройств, а также за счет простоты аппаратурного оформлени  процесса (нет необходимости примен ть диафрагмы, изол цию катод и т.п.) повышаетс  экономичность устройства. Кроме того, исключаютс  затраты на оснащение технологической линии контактными устройствами, соедин ющими одно изделие с другим, и на их монтаж и демонтаж. Экономический эффект от внедрени  изобретени  составит около 0 тыс. руб. в год. J IThe proposed device, in comparison with the base object, allows to obtain a large economic effect by improving the surface quality of the products to be processed, eliminating the product rejection due to the appearance of hydrogen embrittlement of the surface layer during processing in known devices, as well as the necessary further development of the entire surface of the processed products (since devices, the surface of the products after processing them in the anode cylinder (chamber) with the passage of products through the extreme cathode cylinder again loading a receptacle to a certain degree) and a complete no further processing is handled in the prior art products at the joint portions of the contact devices connecting the one product to another. By eliminating additional devices and costs to bring the surface of the product to the required purity, by eliminating expensive rectifying devices, and also by simplifying the instrumentation of the process (there is no need to use diaphragms, insulation, cathode, etc.). devices. In addition, the cost of equipping the process line with contact devices connecting one product to another, and their assembly and disassembly, is eliminated. The economic effect from the implementation of the invention will be about 0 thousand rubles. in year. J i

ЖISGIS

г g

жWell

Claims (1)

Translated fromRussian

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее ванну для'раствора, направляющие и электроды, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки, электроды выполнены в виде многофазной электромагнитной системы, охватывающей ванну.DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL ETCHING OF LENGTH PRODUCTS, containing a bath for solution, guides and electrodes, characterized in that, in order to improve the quality of processing, the electrodes are made in the form of a multiphase electromagnetic system covering the bath.