[发明专利]缓蚀性镍基合金电解抛光液及其抛光方法

说明书

本发明涉及镍基合金电解抛光液及其抛光方法，属于电解抛光领域。镍基合金电解抛光液，由以下重量份的组份组成：磷酸50～75份、甲酸10～20份、聚丙烯酰胺0.1～3份、乙二醇10～50份、乙醇3～20份、六次甲基四胺0.05～8份、若丁1～5份。本发明制得的电解抛光液内阻小，缓蚀性能优良。通过对镍基合金工件的活化处理及使用恰当的电解液、电流密度、选择不同的电解时间和电解液温度得到良好的电解抛光效果，镍基合金工件电解抛光表面外观良好，表面具有明显金属光泽，粗糙度可达Ra0.08μm以下，无白点、花斑、晶间腐蚀等问题，极大地提高了装备的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及缓蚀性镍基合金电解抛光液及其抛光方法，属于电解抛光领域。

背景技术

镍基合金在多个领域均有广泛应用，特别是航空航天及核电领域，上世纪九十年代以来，镍基合金作为一种具有优良性能的新材料开始大量进入核电站制造领域，如蒸气发生器、补水箱等核岛中的关键设备，使用镍基合金的重要原因就是除了镍基合金具有优良的耐高温性能外，它还具有很好的耐腐蚀性能。而耐腐蚀性能又和设备的表面状态有密切关系，电解抛光和其它抛光方法相比，由于能够消除近表面的残余应力和提供很小的表面粗糙度而受到核电站设计部门和用户的推崇，因此要求设备制造方必须对用镍基合金制造的设备实施电解抛光。

电解抛光作为一种重要的抛光方法，虽然长期以来已经对抛光的电化学原理、工件的材质、以及电解抛光工艺等作了大量研究，但是实际应用中抛光材质主要集中在普通不锈钢及铝合金，铜合金等少数几种材料，其它材料要得到良好的抛光表面还是存在重重困难。其根本原因在于电解抛光还不是一门定量科学，基本还是定性的，无论是电解液的选择、还是电解抛光使用的电流大小，电压、抛光时间、温度等参数均是通过反复试验获得的，而且对一种材料实验获得的参数难以平行移植到另外的材料上。如申请号为CN201410754930.6中国发明专利“哈氏合金电解抛光工艺”提出用Isopol 140作为电解液，电解抛光工艺参数为：温度：50-65℃，电压：8-12V，抛光时间60-120s，用钛丝做阴极，极板面积为零件面积的1/3-1/5，由于电解液是电抛光中关键的工艺材料，Isopol 140作为一种代号，无法确知其具体成份，而且电压与工件、阴极的几何尺寸、距离、溶液温度均有关系，因此，实施该专利对镍基合金得到良好的电解抛光表面存在很多困难。

另外，申请号为CN201310084678.8的中国发明专利“一种用于EBSD测试的Cu-Ni合金电解抛光方法”，由于该专利电解抛光的对象是进行电子背衍射分析的Cu-Ni合金试样，尺寸固定且很小根本无法与核电站的大型设备相比。在另外公知的信息如“广州化工”1996年第三期中有使用高氯酸、冰醋酸或磷酸、酪酐、硫酸、甘油等电解液抛光镍基合金的技术方法，然而，这些技术方法均存在若干缺陷，按照它们对镍基合金产品进行电解抛光，实施后无法得到理想的抛光表面。我们自己的发明专利，申请号为2016111771971镍基合金电解抛光液及其抛光方法，也存在电解液内阻较大，特别是当通过大电流强度时，溶液温度快速升高，不仅抛光工件表面发生腐蚀，而且溶液中的成分发生氧化以至碳化。另外，申请号为2007101482764的专利《用于电解抛光的电解液以及抛光方法》公开了一种电解液，但是该电解液主要适用于Cu的抛光，并不适宜镍基合金的抛光，该电解液的组分中含有具有磺酸基的强酸，具有磺酸基的强酸具有较强的腐蚀性，将其作为电解液，用于对镍基合金进行抛光，会导致抛光后的产品粗糙度较大，且会有晶间腐蚀。

发明内容

针对现有技术电解抛光镍基合金存在的问题，本发明专利提供一个用于镍基合金电解抛光能得到理想表面的技术方案。

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种内阻小的缓蚀性镍基合金电解抛光液。

本发明电解池中的电解液的组成为加入了水溶性好的乙二醇、乙醇，分散性和渗透性优良的甲酸和酸性缓蚀剂六次甲基四胺、若丁等。