[发明专利]一种轮对光整加工用中性电解液

说明书

技术领域

本发明涉及一种中性电解液，特别涉及激一种轮对光整加工用中性电解液，属于光化学技术领域。

背景技术

通常轮对是做旋转滚动，且承载着运载车辆的全部重量，因此在运行过程中很容易出现磨损。常规轮对的制造工序为：车轮坯件锻造→粗车外圆→精车外圆及内孔径→中频淬火、回火下料→修研中心孔→磨外圆→铣键槽。热处理虽然可以改变材料组织性能，但容易引起轻微的塑性变形。中频淬火、回火难以提高轮对的显微硬度和耐磨效果。粗磨、半精磨、精磨是磨削轮对最普遍的加工工序，由于精磨时磨削速度很高，磨削区瞬时温度也很高，容易产生表面烧伤和磨削裂纹，因此很难保证轮对外圆磨削到很低的表面粗糙度，轮对表面粗糙度若大，应力集中就强，会大大降低轮对的疲劳强度。此外，由于磨削工作量大，磨削加工时会产生大量油雾或水雾，对环境造成污染，对工人健康造成损害。因此上述工序存在轮对显微硬度小、耐磨性差、表面粗糙度大、生产周期长、环境污染严重等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种轮对光整加工用中性电解液，以增强轮对硬度、提高表面耐磨性、降低表面粗糙度、提高疲劳寿命。

本发明是通过以下方案实现的：

一种轮对光整加工用中性电解液，其特征在于由NaNO3、NaCl 、NaClO3、NaSO4、水组成，按重量百分比计，各组成的配比为NaNO3：18%～30%，NaCl ：12%～18%，NaClO3：6%～9%，NaSO4：1%～2%，其余为水。

根据本发明的另一方面，提供一种轮对光整加工方法：将经过激光诱导强化后的车轮接脉冲电源正极，阴极接脉冲电源负极，车轮与阴极之间通以中性电解液，卡盘夹持车轮进行旋转，阴极同时做进给运动，通过脉冲电化学技术对轮对表面进行光整加工。

作为本发明进一步的改进，脉冲电流值为80 A～180A，脉冲频率范围为600 Hz～9KHz。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）采用脉冲电化学光整技术对轮对进行光整加工，可使车轮踏面表面粗糙度降低至Ra0.08µm以下，从而加工出超光滑的表面，踏面表面粗糙度愈小，应力集中愈小，疲劳强度也愈高；由于轮对硬度高、表面粗糙度低，可使其疲劳寿命提高3-5倍；

（2）脉冲电化学光整加工的效率与轮对表面硬度无关，对于硬度很高的表面也能很快完成光整加工；

（3）光整加工过程中不产生磨削力和磨削热，不产生附加应力，加工精度高，表面也不产生磨削烧伤和裂纹；

（4）光整后的轮对调整装配后可直接提供给用户，不需要进行长时间跑和，生产周期大大缩短；

（5）由于减少了半精磨、精磨的工序，车间里由于磨削加工所生产的油雾大幅减少，对环境的污染也大幅减少，是一种绿色制造方法。

附图说明

图1为本发明脉冲电化学光整加工原理图。

其中：1为车轮，2为电解液，3为阴极，4为脉冲电源。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

以金属表层原位复合生成Ti(C,N)为例，先对车轮的踏面和轮缘进行激光诱导强化，以TiO2、甲酰胺、炭黑粉末的混合质量比为5:5:4，激光功率1300W，乙炔、氮气流量分别为6L/min和8L/min，所述激光束的扫描速度为400mm/min，激光波长为10.6µm，光斑直径为3mm，轮对旋转速度为7r/min。在车轮踏面和轮缘表层原位复合生成厚度可达480µm的Ti(C,N)层，显微硬度可达HV2600。

使用如下工艺参数的脉冲电流电化学光整加工技术进行抛光：脉冲频率9KHz，脉冲电流值180 A。使用中性电解液配方为20%NaNO3，15%NaCl，7%NaClO3，2%NaSO4，其余为水。经过15分钟左右，可将车轮踏面的表面粗糙度抛光至Ra0.05 µm。