[发明专利]不锈钢管内壁电化学打毛加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢管内壁电化学打毛加工方法。属油田、地矿室内实验领域。

背景技术

填砂实验是油田、地矿室内实验一种常用方法，一般使用不锈钢管作为实验工具，由于不锈钢管内壁为光滑表面，不能和砂子很好的嵌合，所以会发生流体沿管内壁串流的情况，影响实验，因此需将不锈钢管内壁打毛。内壁打毛处理是提高实验准确度的必不可少的工艺要求。

传统的打毛工艺有喷砂打毛与电火花打毛，喷砂打毛工艺只适合内径较大的筒体（内径一般大于150mm），并且处理长度也受喷砂设备限制；电火花打毛工艺可实现内径20mm以上筒体内壁打毛处理，是目前加工填砂管最常用的手段，也是造成长填砂管生产工艺复杂的主要原因。因为电火花加工工艺的要求，工件长度受到严格限制，长度一般在300mm以内，所以要求长度超过要求的填砂管必须截断到300mm以内，加工完成后再进行组焊和车削加工，工艺烦琐且价格高并且极容易损坏电火花设备，这样加工最大不足之处是加工的填砂管不仅产品的美观程度差，而且由于生产工艺的安排可能造成成品变形，焊接位置也会存在焊接的热影响区，造成产品耐压减弱，成品还可能因为管壁不均匀而打毛不均匀，工艺的复杂性也造成生产成本居高不下。

发明内容

本发明的目的是提供一种不锈钢管内壁电化学打毛加工方法，是一种利用化学的电解原理及相应的电解质溶液对模型整体内壁进行电解腐蚀打毛加工方法。

本发明的加工方法是通过以下方式实现的：

将不锈钢管的两端用橡胶塞密封起来，在不锈钢管内灌满三氯化铁溶液，中部插上电极，电极作为阴极，不锈钢管作为阳极，阳极与直流电源的阳极相联，阴极与直流电源的阴极相联；不锈钢管底部通过管线与循环泵进口相连，循环泵出口通过三氯化铁溶液储液罐与不锈钢管顶部相连，且不锈钢管顶部通过管线与废气处理池相连；将正极和负极连通直流电源，三氯化铁溶液中的阳离子在阴极上得电子发生还原反应，三氯化铁溶液中阴离子在惰性阳极上失电子发生氧化反应，不锈钢管每种组分电子与三氯化铁溶液形成阳阴离子转化，造成不锈钢管内壁产生蚀点；在三氯化铁溶液不断循环和补充的状况下，不锈钢管内壁腐蚀点增多，通过控制电流强度和三氯化铁溶液的增加或减少，达到不锈钢防砂管模型打毛加工的要求。

电化学腐蚀打毛是受电化学反应动力学支配的，是由外电流引起的腐蚀。腐蚀分为影响金属全部表面的一般腐蚀和局限于金属表面一定部位的局部腐蚀，在后一种情况下腐蚀导致斑点或凹坑，此腐蚀涉及合金中一种单独金属成分的晶粒的腐蚀，或者集中在晶粒边界上进行腐蚀。从而达到电解腐蚀打毛的目的。

电化学腐蚀打毛电极反应表（一）

溶液中主要离子标准电极电位变化表（二）