Лабораторная установка ЭХТ–97

Эксперименты проводятся на лабораторной установке для электрохимической обработки ЭХТ–97 (рис. 1.66).

Рис. 1.66. Схема установки ЭХТ–97

Основными частями установки являются ёмкость 4 для электролита, изготовленная из химически стойкого материала, источник тока 1, компрессор 10 и два кронштейна 5 и 8, закреплённые на стенке ёмкости 4. Источник тока 1 снабжён встроенными в него вольтметром 2 и амперметром 3, которые позволяют контролировать ступенчато изменяемые при переключении тумблеров 12 значения силы тока и напряжения на электродах 6 и 7, закреплённых соответственно на кронштейнах 5 и 8.

Ток от источника по гибким шинам подаётся на электроды 6 и 7, выполненные в виде пластин. Пластина 6, являющаяся катодом, изготовлена из нержавеющей стали Х18Н10Т и закреплена при помощи кронштейна 5 на стенке ёмкости 4. Сама ёмкость заполнена 15 % водным раствором хлорида натрия.

Вторая пластина 7, представляющая анод, закреплена на противоположной стенке ёмкости 4 при помощи подвижного кронштейна 8, который даёт возможность изменять межэлектродный зазор d и скорость анодного растворения материала υ_р. Заготовка-анод, подвергаемая обработке, изготовлена в виде пластины из стали 45. Обрабатываемая плоскость пластины перед проведением опыта шлифуется с шероховатостью поверхности по параметру Ra в пределах 0,8–0,4 мкм. Обратная сторона пластины и боковые поверхности для предохранения их от травления покрыты защитным электроизоляционным покрытием — титановой эмалью Т–1.

Далее в виде схемы даны физико-химические процессы электролиза в созданной для проведения эксперимента технологической системе «электролит — электроды» при прохождении через электролит электрического тока.

NaCl ↔ Na⁺ + Cl^–

Катод (Х18Н10Т): Na⁺ , Н₂О Анод (Fe): Fe, Cl^–, Н₂О

2Н₂О + 2e^– = Н₂­ + 2(ОН)^– Fe⁰ - 2e^– = Fe²⁺

Fe²⁺ + 2(ОН)^– = Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃ ↓ (выпадает в осадок).

Из представленных уравнений следует, что на поверхности заготовки-анода, обращённой к катоду, в результате окислительной реакции происходит растворение железа, что и составляет основу обработки плоской поверхности заготовки-анода 7.

Для эффективного удаления продуктов анодного растворения из межэлектродного промежутка электролит перемешивают потоком воздуха, подаваемого в ёмкость 4 по гибкому трубопроводу 9 от компрессора 10. С целью предотвращения образования больших воздушных пузырей и выплёскивания электролита из ёмкости конец трубопровода 9 снабжён рассеивателем пузырей 11.