RU
EN
PLЭлектролитно-плазменная обработка материалов
В книге обобщены исследования,проведенные авторами за последние годы в области электролитно-плазменной обработки металлов и сплавов. Приведены основные особенности данной технологии.
Подготовки поверхности изделий с помощью электролитно-плазменной полировки (ЭПП) для высоковольтного электрохимического оксидирования
Проблема снижения веса летательных аппаратов при обеспечении надежности их функционирования является актуальной. Основными конструкционными материалами в данной области являются металлы. Улучшение характеристик металлических материалов традиционными методами (добавка легирующих элементов, совершенствование технологий термомеханического упрочнения и т.д.) к настоящему времени практически исчерпало свои возможности. В настоящей работе приводятся результаты исследований нового композиционного материала на основе алюмооксидной керамики и алмазоподобного углерода, который может быть перспективным для использования в подвижных узлах космических аппаратов. Формирование композиционного материала проходило в два этапа. На первом этапе на основе из сплава алюминия 5052 формировался слой керамики методом высоковольтного электрохимического. Для оптимизации процесса была применена электролитно-плазменная полировка в качестве предварительной подготовки образцов перед их оксидированием вместо химической обработки. На втором этапе модифицированная основа со слоем алюмооксидной керамики подвергалась воздействию потоков импульсной сильноточной углеродной плазмы в среде реакционного углеводородного газа.
Применение электролитно-плазменного метода полировки для обработки сварных швов и подготовки поверхности под нанесение покрытий
Метод электролитно-плазменной обработки известен с 80-х годов прошлого столетия. Основой данного метода являются протекающие на поверхности анода и катода в электролитах слабоконцентрированных водных растворов нейтральных солей физико-химических процессы при подаче высокого ( 250–340 В) напряжения.
Пути совершенствования технологии обработки поверхности металлов и сплавов с помощью электролитно-плазменного метода
Наиболее важным фактором ускорения развития является внедрение новых технологий, позволяющих снизить как потребление энергии, так и обладающие лучшими экологическими и экономическими показателями. Примером такого процесса является полировка металлов и сплавов с помощью электролитной плазмы. Пазменно-электролитная технология использует экологически безопасные нейтральные слабые водные растворы солей аммония (3–6%), которые в разы дешевле токсичных кислотных компонентов, которые используются в электрохимической полировке. При этом для полировки требуется 2–5 мин, а для снятия заусенцев 5–20 с. Данная технология не требуют специальных очистных сооружений для того что бы утилизацировать отработанный электролит.
Электролитно-плазменная обработка поверхности металлов в струйных течениях электролита
Перспективным методов полировки, который получил достаточно широкое распространение в различных отраслях промышлиности, является электролитно-плазменный метод обработки поверхности металлических изделий в слабых водных растворах нейтральных солей (2–6%). Для полировки металлов необходимо напряжение 200–350 В и плотность тока 0,2–0,5 А/см2 и при этом процесс занимает 2–5 минут. Технология соответствует современным техническим, экологическим, экономическим и социальным требованиям.
Пути снижения энергоемкости электролитно-плазменного полирования
Каждый метод имеет свои достоинства и недостатки. Так, механической обработкой получают поверхность с нужными параметрами, однако при этом происходит загрязнение поверхности абразивом и механическая деформация поверхностных слоев изделия. К тому же, применение этого метода затруднено при обработке деталей малого размера и сложной геометрической формы. Химический метод обработки позволяет обрабатывать изделия сложной формы, но при полировке происходит загрязнение поверхности продуктами реакций, в качестве растворов используются смеси концентрированных минеральных кислот, выделение токсичных веществ в ходе процесса полировки. После обработки этим методом необходимо провести дополнительные операции по нейтрализации и пассивации поверхности. С помощью электрохимического метода можно обрабатывать поверхность различного профиля и размеров, но использование в качестве основы концентрированных растворов, энергоемкость и экологическая опасность процесса не позволили широко распространиться этому методу, и в настоящее время электрохимическая полировка не отвечает требованиям современного производства.
Полировка: чистота и ресурсосбережение
В преддверии 21 века для промышленно развитых стран все более актуальным становится обеспечение устойчивого развития государства, под которым понимается ведение хозяйственной деятельности с учетом сохранения природных ресурсов и окружающей среды для нынешнего и будущих поколений. Важнейшим фактором стратегии устойчивого развития является широкое внедрение новых технологий, направленных на улучшение состояния окружающей среды, причем упор делается на снижении образования вредных отходов, а не их очистки и переработки. Сокращение количества образующихся отходов защищает рабочих, жителей и окружающую среду значительно лучше и эффективнее, чем любой технический контроль за выбросами. В настоящее время главный акцент переносится в охране природы на устранение первопричин загрязнения, а не его последствий. Экономические выгоды такой политики совершенно очевидны.
ЭПП — экологически чистый метод полировки металла
Для перехода к устойчивому развитию необходимо измененить приоритеты в экологической и экономической политике. Для этотого нужно перейти от принципа «реагирования и исправления» к «активной профилактики», т.е. в настоящее время главный акцент переносится в охране природы на устранение первопричин загрязнения, а не его последствий. В данном случае одним из главных факторов устойчивого развития является внедрение экологически безопасных, энерго- и ресурсосберегающих технологий. Эти технологии позволят при меньших издержках производства обеспечить выпуск конкурентоспособной продукции и оздоровить окружающую среду.
Электролитно-плазменная обработка поверхности металлических материалов в струйных течениях электролита
Перспективным направления расширения технологических возможностей метода электролитно-плазменного воздействия является использование струйных течений электролита. Это позволит уменьшить энергоемкость процесса полировки. Уже проведены испытания обработки изделий с использованием устройств, которые создают струйные течения электролита. Местное воздействие на поверхность изделий позволит экономить энергетические и материальные ресурсы,а так же значительно расширит область применения метода электролитно-плазменной обработки и перечень обрабатываемых изделий, включая крупногабаритные. С целью развития этого перспективного направления в электролитно-плазменной технологии проведено исследование закономерностей воздействия на металлы и сплавы электролитной плазмы при струйных течениях электролита. Особы интерес представляет обработка внутренних труднодоступных поверхностей, глубоких отверстий, длинномерных изделий и т.д.
Электролитно-плазменная обработка дисков из стали 65Г для нанесения фрикционных покрытий
Одно из основных направлений использования электролитно-плазменной технологии (ЭПТ) — подготовка поверхности под последующее нанесение защитных или износостойких покрытий. В качестве примера рассмотрим фрикционные диски. Операция по подготовке основы фрикционных дисков под нанесения подложки, традиционно осуществляемая гальваническим или электрохимическим методами, требует значительных затрат и времени, не говоря уже об экологических проблемах. Цель использования ЭПТ в данном случае состоит в том, чтобы максимально упростить и удешевить подготовку поверхности заготовок дисков из стали 65Г.
Экология обработки
Экологический фактор при обработке материалов наряду с экономическим является важнейшим. Одно из основных преимуществ электролитно-плазменной технологии – ее относительная экологичность по сравнению с другими видами обработки. Естественно, для каждого металла и сплава, как правило , используются разные составы электролитов, поэтому при рассмотрении экологических вопросов процесса обработки подход должен быть конкретным. Сегодня наибольший опыт накоплен по обработке аустенитых и ферритных хромоникелевых сталей.
Электролитно-плазменный метод модификации поверхностей токопроводящих материалов
Рассматриваются процессы модификации поверхностей токопроводящих материалов (уменьшения шероховатостей, образования блеска, снижения поверхностных напряжений, снятия заусенцев, притупления острых кромок и др.) при обработке изделий электролитно-плазменным методом в растворах солей низкой концентрации Установлены основные закономерности процессов и явлений, протекающих на границе металл-электролит. Показаны особенности и преимущества новой экологически чистой технологии модификации поверхностей. Рассматриваются технико-экономические аспекты использования электролитно-плазменного оборудования.
Применение электролитной плазмы для полировки металлических изделий
Полировка поверхности является важнейшим процессом при изготовлении металлических изделий массового производства, как технического, так и бытового назначения. Существующие механические методы полировки трудоемки, сложны и часто приводят к нежелательным структурным изменениям в поверхностном слое изделий, созданию дополнительных напряжений, оказывающих отрицательное влияние на эксплуатационные свойства. Широко применяемые электрохимические методы полировки металлических изделий имеют высокую стоимость, в основном из-за использования дорогостоящих кислотных электролитов, которые к тому же наносят большой экологический вред окружающей среде. В связи с этим важнейшее значение придается разработке и внедрению новых технологических процессов полировки, имеющих высокую производительность, хорошие экологические и экономические показатели. Относительно новый электролитно-плазменный метод обработки поверхности отвечает указанным требованиям и применяется для полировки металлических изделий на многих предприятиях России, Украины, Беларуси, при этом успешно конкурирует с широко распространенными механическими и электрохимическими способами полировки в кислотах. Электролитно-плазменная технология имеет более высокие технические характеристики процесса, такие как скорость обработки изделия, класс чистоты его поверхности, отсутствие внедрения частичек абразива и обезжиривание поверхности.
Метод и установки для электроимпульсной полировки металлических изделий
В последние годы в промышленности широкое применение для финишных технологических операций получил способ полировки изделий, основанный на методе электроимпульсной обработки поверхности изделия.Этот способ обеспечивает получение высокого качества поверхности обрабатываемого изделия.
Особенности электроимпульсного полирования металлов в электролитной плазме
Полирование поверхности является массовым технологическим процессом, область применения которого постоянно .расширяется. Существующие механические методы трудоемки и приводят-к нежелательным структурным изменениям в поверхностном слое изделий. Поэтому практический интерес представляют новые методы, не деформирующие поверхностный слой.
Восстановление исходных свойств котельных труб энергосберегающим методом
В рамках программы «Энергосбережение» в ИПЭ НАНБ выполнен поиск энергосберегающего метода термообработки дорогостоящих котельных труб из аустенитной нержавеющей стали, накопившей предельный уровень повреждений структуры в процессе эксплуатации. Предложен метод и устройство для зональной, термоциклической, восстановительной термообработки длинномерных труб вэлектролите.
Электролитно-плазменный метод обработки изделий перед нанесением функциональных вакуумных покрытий
Одним из перспективных направлений, получившим уже довольно широкое распространение в различных отраслях, является электролитно-плазменная обработка поверхности металлических изделий в водных растворах солей низкой концентрации (2...6 %). Данная технология удовлетворяв современным техническим, экономическим, экологическим и социальным требованиям. Полирование металлов происходит в области напряжений 200-350 В и плотностей тока 0,2...0,5 А/см2, длительность полировки 2...5 минут.
Электролитно-плазменная полировка как возможный элемент ядерных технологий
В статье описаны процесс электролитно-плазменной полировки и ее области применения. Авторы предлагают использовать метод электролитно-плазменной полировки для дезактивации и очистки поверхности оборудования АЭС.
Разработка вязкой композиции для дезактивации и очистки металлических поверхностей
В работе приводятся данные о состоянии разработок в указанной области на настоящее время. На основе собственных исследований и разработок предложена новая высокоэффективная, невысыхающая, вязкая композиция. В работе приводятся данные об опыте ее использования для очистки поверхности металлов от окалины, ржавчины и многих видов загрязнения, а так же о состоянии металлической поверхности после воздействия пасты. Особенно эффективной композиция является для дезактивации поверхности металла предназначаемого для утилизации переплавкой.
Перспективы использования высоковольтного электрохимического оксидирования алюминия
Разработан метод высокого напряжения оксидирования (ВВЭО) алюминия и его сплавов. Установлено, что формируемые слои оксида алюминия имеют толщину до 70 мкм, микротвердость составляет более 8 ГПа, шероховатость 0.1-0.3 мкм и теплопроводность около 3.5 Вт/м·К. Напряжение пробоя оксидированных образцов может достигать 2500 В. Метод ВВЭО обеспечивает высокие физико-механические свойства оксидных пленок и характеризуется низким энергопотреблением, что делает его конкурентно способным среди других методов оксидирования алюминия.