Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

Innovative Technologies in Machine Building I International Scientific and Practical Conference « Actual Problems in Machine Building » ________________________________________________________________ 38 УДК 621.357.77 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА ПРИ ПРОТОЧНОМ ХРОМИРОВАНИИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ А.Ю. КОЗЛЮК, с.н.с., канд. техн. наук, ОАО «ФНПЦ «Алтай», г. Бийск Приведены результаты численного моделирования течения электролита при проточном хромировании внутренних поверхностей длинномерных изделий, которые позволяют оценить неравномерность скорости течения электролита в установке проточного хромирования и определить необходимый расход подачи электролита в установку. Ключевые слова: электрохимическое покрытие, проточное хромирование, скорость течения электролита, численное моделирование. При гальваническом хромировании, также, как и при осаждении других покрытий, важнейшей проблемой является достижение равномерности параметров, в том числе геометрических, по всей поверхности и в объеме покрытия. Особенно это актуально при использовании технологии проточного хромирования, так как к наихудшей среди других электролитов рассеивающей способности добавляется изменчивость условий осаждения покрытия по длине внутренней поверхности изделия. Для получения равномерных свойств хромового покрытия внутренних поверхностей длинномерных изделий по длине в первую очередь необходимо создать стабильный поток электролита с заданной скоростью приповерхностного анодного и катодного слоев. При этом требуется обеспечить технологические параметры процесса хромирования, герметичность соединений узлов установки с изделием и максимально быстрое и полное удаление водорода из зоны осаждения. Только при выполнении этих требований удается получить качественное хромовое электрохимическое покрытие с наилучшими параметрами микротвердости, пористости, а также, за счет повышенных плотностей тока, достичь нужной интенсивности процесса [1]. Первым шагом в изучении процесса хромирования внутренних поверхностей длинномерных изделий и определении наилучших условий осаждения необходимо провести гидродинамическое моделирование течения электролита в установке проточного хромирования, схема которой приведена на рисунке 1. Основными интересующими аспектами является картина течения электролита, а также распределение скорости и давления в приповерхностных слоях зоны осаждения. Для моделирования целесообразно выбрать следующие элементы установки проточного хромирования: объем, ограничиваемый внутренними поверхностями покрываемого изделия 1 (в качестве изделия рассматривается труба с внутренним диаметром 20 мм и длиной 1000 мм) и анода 4, а также напорный узел 2 и сливной узел 3.