阅读说明：本技术 一种深度可控的电解剥层方法 (Depth-controllable electrolytic stripping method ) 是由 庞瑞强 武子洁 张晓丽 马城 甘锋 赵淑荟 陈辰 曹新红 张俊杰 边志刚 单佳鑫 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种深度可控的电解剥层方法,该方法为在金属工件待剥层区域的上方固定下端开口的电解箱,并在电解箱腔体中部固定金属片结构的阴极片；向所述电解箱的内腔循环输入电解液,使所述电解箱内腔阴极片的下方至金属工件之间始终充满电解液；在阴极片上安装所述超声波探测仪的探测头,将所述阴极片和金属工件分别与直流电源的负极和正极通过导线连接；对金属工件进行电解剥层的同时,通过超声波探测仪测量实时测量所述阴极片的下表面至金属工件之间的距离；当测量的距离满足电解剥层预定深度值时,结束金属工件的电解剥层操作。本发明的电解剥层方法,可直接达到预定深度后停止电解剥层工作。(The invention discloses an electrolytic stripping method with controllable depth, which is characterized in that an electrolytic tank with an opening at the lower end is fixed above a region to be stripped of a metal workpiece, and a cathode plate with a metal plate structure is fixed in the middle of a cavity of the electrolytic tank; circularly inputting electrolyte into the inner cavity of the electrolytic tank, so that the electrolyte is filled between the lower part of the cathode plate in the inner cavity of the electrolytic tank and the metal workpiece all the time; a probe of the ultrasonic detector is arranged on the cathode plate, and the cathode plate and the metal workpiece are respectively connected with the cathode and the anode of the direct-current power supply through leads; the method comprises the following steps of (1) measuring the distance between the lower surface of a cathode plate and a metal workpiece in real time through an ultrasonic detector while performing electrolytic stripping on the metal workpiece; and when the measured distance meets the preset depth value of the electrolytic stripping, finishing the electrolytic stripping operation of the metal workpiece. The electrolytic stripping method can stop the electrolytic stripping work after the preset depth is directly reached.)

一种深度可控的电解剥层方法

技术领域

本发明涉及一种深度可控的电解剥层方法，属于应力测试领域。

背景技术

在对金属工件进行残余应力梯度测试或者其它需要去除机加工应力的测试前，需要对被测位置进行不同深度的电解剥层，形成无外来应力的待测凹坑。电解剥层的原理是通直流电后，阳极失去电子的原理，即将被测工件连接直流电源的正极，电解头一端连接直流电源的负极，中间通过电解液连通。待接通电源，工件端的电子进入电解液向电解头一端的负极移动，从而实现工件端金属减薄，形成一定深度的待测凹坑。为了获得准确深度的待测凹坑，就需要对电解剥层的电流大小、时间长短进行控制，且需要加大坑深测量频次，以免过电解。传统的电解剥层装置一般只有单纯的电解剥层功能，测量深度需要另外的测量装置或专用量具实现，且每次测量均需要停止电解剥层工作，移除电解剥层装置，再进行测量，无法实时获取深度值，过程也较为繁琐，劳动强度较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统电解剥层装置无法实时获取剥层深度值，进行电解剥层工作时，需要多次间断测量操作才能达到预定深度值，为此提供一种深度可控的电解剥层方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种深度可控的电解剥层方法，所述方法的具体步骤如下：

1)在金属工件待剥层区域的上方固定电解箱，所述电解箱的腔体下端与金属工件待剥层区域连通；

2)在所述电解箱的腔体中部固定金属片结构的阴极片，使所述阴极片的下表面与待剥层的上表面平行；

3)在所述阴极片上安装电解液输入管路和电解液输出管路，通过电解液输入管路和电解液输出管路向所述电解箱的内腔循环输入电解液，使所述电解箱内腔所述阴极片的下方至金属工件之间始终充满电解液；

4)在所述阴极片上安装所述超声波探测仪的探测头，使所述超声波探测仪的探测头与所述阴极片的下表面齐平；

5)将所述阴极片与直流电源的负极通过导线连接，将金属工件与直流电源的正极通过导线连接；

6)开启所述超声波探测仪，通过所述超声波探测仪测量所述阴极片的下表面至金属工件之间的初始距离S₀；

7)开启所述直流电源，对金属工件进行电解剥层，并通过所述超声波探测仪实时测量所述阴极片的下表面至金属工件之间的实时距离S_t，当测得所述实时距离S_t与初始距离S₀的差值等于电解剥层预定深度值时，关闭所述直流电源，结束金属工件的电解剥层操作。

有益效果

本发明的电解剥层方法，在电解剥层工作时实时获取剥层深度值，无需间断操作，可直接达到预定深度后停止电解剥层工作，降低了电解剥层工作的劳动强度。

附图说明

图1为本发明电解剥层方法采用设备的结构示意图；

图2为电解剥层开始前电解箱内电解液深度示意图；

图3为电解剥层进行时电解箱内电解液深度示意图；

图中，1-电解箱；2-阴极片；3-直流电源；4-电解液输出管路；5-电解液输入管路；6-超声波探测仪；7-金属工件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的内容作进一步描述。

实施例

本发明的一种深度可控的电解剥层方法，所述方法采用的设备，如图1所示，包括电解箱1、阴极片2、直流电源3、电解液输入管路5、电解液输出管路4和超声波探测仪6；

所述电解箱1为下端开口的筒形件，所述电解箱1开口端的形状和面积与金属工件7待剥层区域的形状和面积相匹配；

所述阴极片2为外形与所述电解箱1内形相匹配的金属片结构；所述阴极片2上开有进液孔、出液孔和超声波探头安装口；

所述方法的具体步骤如下：

1)在金属工件待剥层区域的上方固定电解箱1，所述电解箱的腔体下端与金属工件待剥层区域连通；

2)在所述电解箱1的腔体中部固定金属片结构的阴极片2，使所述阴极片2的下表面与待剥层的上表面平行；

3)在所述阴极片上安装电解液输入管路5和电解液输出管路4，通过电解液输入管路5和电解液输出管路4向所述电解箱1的内腔循环输入电解液，使所述电解箱1内腔所述阴极片2的下方至金属工件7之间始终充满电解液；

4)在所述阴极片2上安装所述超声波探测仪6的探测头，使所述超声波探测仪6的探测头与所述阴极片2的下表面齐平；

5)将所述阴极片2与直流电源3的负极通过导线连接，将金属工件7与直流电源3的正极通过导线连接；

6)开启所述超声波探测仪6，通过所述超声波探测仪6测量所述阴极片2的下表面至金属工件7之间的初始距离S₀，图2为电解剥层开始前电解箱内电解液深度示意图；

7)开启所述直流电源，对金属工件进行电解剥层，并通过所述超声波探测仪实时测量所述阴极片的下表面至金属工件之间的实时距离S_t，图3为电解剥层进行时电解箱内电解液深度示意图；当测得所述实时距离S_t与初始距离S₀的差值等于电解剥层预定深度值时，关闭所述直流电源，结束金属工件的电解剥层操作。