摘要　對(duì)焊管軋輥成型面光整加工的三種工藝進(jìn)行了對(duì)比和分析，最后得出電化學(xué)機(jī)械光整為最佳工藝的結(jié)論
　　
　　關(guān)鍵詞　電化學(xué)拋光機(jī)械光整
　　
　　薄壁鍍銅焊管被大量應(yīng)用于散熱器、冷凝器等產(chǎn)品的制造中，焊管內(nèi)外表面質(zhì)量主要取決于帶材表面質(zhì)量和軋輥成型面表面質(zhì)量，對(duì)軋輥成型面進(jìn)行光整加工，對(duì)于提高焊管質(zhì)量、延長(zhǎng)軋輥使用壽命意義重大軋輥由含鉻、鉬、釩等元素的合金鋼（如Cr12MoV)制造，強(qiáng)度、硬度均較高，常溫硬度一般在HRC58-HRC61,其成型面粗糙度要求Ra≤0.05μm由于軋輥成型面是一段或幾段半徑不等的圓弧與直線組合而成的曲線繞軋輥軸線回轉(zhuǎn)而形成的空間曲面，形狀復(fù)雜且類型不一，給成型面光整加工帶來許多困難我們采用電化學(xué)機(jī)械光整的方法，收到了良好的效果。
　　
　　1　手工拋磨
　　
　　目前，可行的光整方法主要有手工拋磨、電化學(xué)拋光和電化學(xué)機(jī)械光整等手工拋磨一般使用砂布、砂紙、油石等工具，以不產(chǎn)生裂紋和過深的劃痕為條件，使磨粒在很輕的載荷作用下對(duì)軋輥成型面進(jìn)行微切削經(jīng)車削成型的軋輥成型面表面粗糙度約為Ra2.0μm左右，需經(jīng)由粗到精反復(fù)拋磨，方能達(dá)到粗糙度Ra≤0.05μm的要求手工拋磨設(shè)備投資少、成本低，但工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，軋輥成型面形狀精度易受到破壞，操作者缺乏經(jīng)驗(yàn)時(shí)，容易在成型面上留下桔皮狀缺陷和凹痕。
　　
　　2　電化學(xué)拋光
　　
　　電化學(xué)拋光是利用電化學(xué)陽極溶解原理對(duì)金屬表面進(jìn)行光整加工的一種工藝方法加工過程中，與直流電源正極相連的軋輥?zhàn)鳛殛枠O置于電解液中，與另外設(shè)置的陰極（與直流電源負(fù)極相連）形成一電場(chǎng)經(jīng)機(jī)械加工的軋輥成型面上留有切削造成的尖峰狀凸起和凹谷，使微觀電場(chǎng)分布呈現(xiàn)非均勻性，尖峰處電力線集中而形成較大的電流密度，電化學(xué)反應(yīng)速度較快，金屬溶解速度也較快，在凹谷處，電化學(xué)反應(yīng)速度則相對(duì)較慢另外，電化學(xué)反應(yīng)中，陽極表面還會(huì)形成一層由溶解了的陽極金屬和電解液組成的粘膜，其電導(dǎo)率較低，粘膜容易聚集在凹谷處，阻礙了凹谷處陽極溶解的進(jìn)行，使陽極表面幾何高點(diǎn)處金屬迅速溶解，幾何低點(diǎn)處的金屬溶解緩慢，軋輥成型面被整平。
　　
　　采用電化學(xué)拋光工藝對(duì)軋輥成型面進(jìn)行光整加工，生產(chǎn)效率遠(yuǎn)高于手工拋磨，但需使用以磷酸為主、含有鉻酐的酸性電解液，損害操作者健康，加工設(shè)備易出現(xiàn)銹蝕，并且污染環(huán)境，國(guó)家限制排放另外，電化學(xué)拋光工藝對(duì)工件表面粗糙度的降低是有限度的，一般只能降低兩個(gè)粗糙度等級(jí)原始表面粗糙度為Ra2.0μm的軋輥成型面，經(jīng)電化學(xué)拋光后，一般只能達(dá)到Ra0.5μm左右，達(dá)不到表面粗糙度Ra≤0.05μm的設(shè)計(jì)要求。
　　
　　3　電化學(xué)機(jī)械光整加工
　　
　　電化學(xué)機(jī)械光整工藝是電化學(xué)加工和機(jī)械加工的復(fù)合工藝，焊管軋輥成型面電化學(xué)機(jī)械光整加工裝置如圖1所示加工中，軋輥繞軸線勻速回轉(zhuǎn)，通過集流裝置使軋輥與直流電源正極相連，軋輥下方設(shè)有接通直流電源負(fù)極的陰極（陰極結(jié)構(gòu)見圖2），陰極以黃銅制造，上面開有電解液噴孔，陰極與軋輥之間留有一定間隙，電解液可以從中通過，耐蝕泵將鈍性電解液壓入加工區(qū)加工裝置另外設(shè)有表面涂有研磨劑的研磨輪，其回轉(zhuǎn)方向與軋輥回轉(zhuǎn)方向相同加工過程中，軋輥表面因電化學(xué)作用而發(fā)生陽極溶解，同時(shí)形成鈍化膜，鈍化膜阻止了陽極溶解的進(jìn)一步進(jìn)行，通過研磨輪對(duì)軋輥表面進(jìn)行機(jī)械研磨,軋輥表面高點(diǎn)處的鈍化膜被刮除，高點(diǎn)處露出的新的金屬表面繼續(xù)受到電化學(xué)溶解通過多次重復(fù)溶解—鈍化—活化這一加工過程，使軋輥表面微觀高點(diǎn)處的材料被不斷去除，在表面微觀低點(diǎn)處，由于鈍化膜的保護(hù)而溶解緩慢，使軋輥成型面得到光整加工。
　　　　
　　在電化學(xué)機(jī)械光整加工中，主要靠電化學(xué)作用去除金屬，機(jī)械研磨作用是為了更好地加速這一過程，二者作用均衡，對(duì)于加工質(zhì)量和加工效率是至關(guān)重要的機(jī)械研磨作用過慢，鈍化膜殘留過多，會(huì)影響電化學(xué)作用的發(fā)揮而機(jī)械研磨作用過強(qiáng)，也會(huì)帶來一些機(jī)械加工的缺陷，如表面劃傷、燒傷、研磨輪磨損過快等，達(dá)不到光整的目的，也不會(huì)得到高的加工速度所以，適當(dāng)控制電化學(xué)作用和機(jī)械研磨作用的速度，使電化學(xué)溶解—成膜作用和機(jī)械刮膜活化作用達(dá)到良好的匹配，可以在獲得高質(zhì)量表面的同時(shí)，獲得較高的生產(chǎn)效率。
　　
　　電化學(xué)機(jī)械光整加工與電化學(xué)拋光的區(qū)別主要有兩點(diǎn)：一是采用了以中性鹽NaNO3為主的鈍性電解液，無毒無味，對(duì)操作者無害，對(duì)加工裝置腐蝕性小，不污染環(huán)境，符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)二是設(shè)有機(jī)械研磨裝置，隨時(shí)刮除電化學(xué)加工中形成的鈍化膜，使軋輥成型面加工質(zhì)量大幅度提高，經(jīng)過一次加工便可使成型面表面粗糙度由Ra2.0μm降低至Ra≤0.0.5μm,比電化學(xué)拋光和手工拋磨質(zhì)量都好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。