Способ электрохимической дезактивации титановых сплавов
Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано дп я электрохимической дезактивации поверхностей различного оборудования , изготовленного из сплавов титана . Целью изобретения является уменьшение коррозионного воздействия на обрабатываемые поверхности оборудования и упрощение состава электролита . Цель достигается тем, что электрохимическую дезактивацию оборудования из титановых сплавов проводят в поле переменного тока частотой 300-400 Гц с углом отсечки анодного полупериода 90-135 эл. град, в водном растворе ща,велевой. кислоты с концентра1и ей 3-5 мас.%. Реализация способа обеспечивает, при сохранении высокой эффективности процесса деэактивации, уменьшение различных видов местной коррозии и снижение в 3-5 раз коррозионного воздействия на обрабатываемые поверхности оборудования; значительное улучшение качестна обработанной поверхности (до . полуполированной); упрощение состава электролита, вследствие чего снижаются затраты на обращение с жидкими радиактивными отходами и улучшаются условия труда обслуживающего персонала . 4 табл. (Л с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1499572 А 1 (51) 5. G 21 Г 9/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ новых сплавов проводят в водном растворе щавелевой кислоты с концентрацией 3-5 мас.7. в поле переменного тока с частотой 300-400 Гц, с углом отсечки анодного полуперио» да 90-135 эл.град. При уменьшении угла отсечки положительного полупериода менее 90 эл . град. снижаются скорость.и эффективность дезактивации, а при превышении
135 эл. град. наблюдается оксидирование поверхности титановых сплавов, скорость обработки резко падаГОСУДАРСТВЕННЬ, Й КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
; (46) 23.04.91. Бюл. В 15 i (21) 4339010/25 (22) 07.02.87
I (72) P.Â.Баз1уков, Л.И.Васильева, Г.А.Захарчук, EI.Н.Смирнов, В.Е.Уланов и A.Ê.Þðüåâñêèé (53) 621.039.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 544667, кл. G 09 К 13/16, 1975.
Авторское свидетельство СССР к 904961, кл. В 23 P 1/16, 1980.
Авторское свидетельство СССР
89 916213, кл. В 23 P 1/16, 1979. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИИИЧЕСКОИ ДЕЗАКТИВАЦИИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано для электрохимической дезактивации поверхностей различного оборудова.ния, изготовленного из сплавов титана. Целью изобретения является уменьшение коррозионного воздействия на обрабатываемые поверхности оборуИзобретение относится к атомной технике, может быть использовано для электрохимической дезактивации поверхностей различного оборудования из сплавов титана.
Цель изобретения — уменьшение кор- розионного воздействия нз обрабатываемые поверхности оборудования и упрощение способа путем использования простого состава электролита.
СущнОсть изобретения заключается в том .«4то электрохииическую дезактивацию оборудования из тита-„
2 дования и упрощение состава электролита. Цель достигается тем, что элек" трохимическую дезактивацию оборудования из титановых сплавов проводят в поле переменного тока частотой
300-400 Гц с углом отсечки анодного полупериода 90-135 эл. град. в водном растворе щавелевой. кислоты с концентрацией 3-5 мас.7. Реализация способа обеспечивает, при сохранении высокой эффективности процесса дезактивации, уменьшение различных видов местной коррозии и снижение в
3-5 раз коррозионного воздействия на обрабатываемые поверхности оборудования; значительное улучшение ка-. g чества обработанной поверхности (до полуполированной); упрощение состава электролита, вследствие чего снижаются затраты на обращение с жидкими радиактнвными отходами и улучшаются условия труда обслуживающего персонала. 4 табл.
При обработке отсутствуют различ- . ные виды местной коррозии, улучша" ется качество поверхности, что спо" собствует повышению эффективности дезактивации оборудования и его эксплуатационных характеристик.
Пример 2. Проводили дезактивацию при различных концентрациях щавелевой кислоты.
Условия проведения процесса как в примере 1 (табл.2).
Иэ приведенных данных следует, что повышение концентрации Н Ор04
3 1499572 ет. При использовании постоянного или переменного симметричного тока положительный эффект в растворе щавелевой кислоты не достигается из-за оксидирования титановых сплавов. Положительный эффект также не достигается, если углы отсечки отрицательного и положительного полупериодов отличаются от указанных.
Применение Переменного тока с . частотой выше или ниже 300-400 Гц приводит к снижению эффективности процесса и ухудшению качества поверхности обрабатываемого оборудо- 15 вания (матовые, оксидированные поверхности).
Экспериментально установлено, что повышение концентрации щавеле" вой кислоты более 5 мас.% не приво- 20 дит к заметному повышению эффективности дезактивации и поэтому нецелесообразно. При снижении концентрации щавелевой кислоты ниже указанного предела заметно падает скорость 25 дезактивации.
Примеры конкретной реализации способа.
Пример 1. Проводили дезактивацию образцов из сплава ВТ-1"0 30 с начальными уровнями загрязнений (1,2-1,б 10 имп/мин) на лабора 4 торной установке, обеспечивающей .изменение частоты тока и углов отсечки катодных или анодных полупе- 35 риодов. Эффективность дезактивации оценивали по коэффициенту дезактивации Кд = А„„/А, „. В каждом опыте обрабатывали по 4-5 образцов, полученнйе данные усредняли. Ско- 40 рость коррозии определяли по потере массы образцов, состояние поверхности — визуально с помощью металлографического микроскопа ИИИ-7.
В табл.1 представлены результаты 45 испытаний. больше 5 мас.7. не приводит к заметному увеличению эффективности дезактивации. Уменьшение концентрации ниже 37. снижает эффективность дезактивации. Оптимальный интервал 35 мас.7. щавелевой кислоты.
Пример 3. Проводили дезактивацию образцов при различных токовых режимах (при различных частоте и углах включения анодных полупе" риодов).
Условия проведения опытов как в примере 1 (табл.3, 4).
Из приведенных данных следует, что,наибольшая эффективность дезактивации при хорошем качестве поверхности (полуполированная поверхность) обеспечивается при углах . включения анодного аолупериода 90—
135 эл.град. в интервале частот
300-400 Гц. В остальных режимах эффективность дезактивации и качест во поверхности снижаются.
Таким образом, реализация способа обеспечивает при сохранении высокой эффективности процесса дезактивации:
- уменьшение различных видов местной коррозии и снижение корро-, эионного воздействия в 3-5 раэ иа обрабатываемые поверхности сбору» дования иэ титановых сплавов
- значительное улучшение качест ва обработанной поверхности (до полуполированной); — упрощение состава электролита, вследствие чего снижаются .затраты иа, обращение с жидкими радиоактивными отходами и улучшаются условия труда обслуживающего персонала .
Формула изобретений.
Способ электрохимической дезактивации титановых сплавов, включвющий обработку в кислотном электро" лите, о т л и ч а ю щ и и с"я тем что, с целью уменьшения.коррозионного воздействия на обрабатываемые поверхности оборудования и упрощения способа путем использования простого состава электролита, обработку ведут. в.поле переменного тока частотой
300-400 Гц с углом отсечки анодного полупериода 90-135 эл.град. в вод" ном растворе щавелевой кислоты с, концентрацией 3-5 мас.X.
1499572
Таблица 1
Состояние обработанной поверхности титанового сплава ВТ1-0 после обработки
КоличеСостояние обработанной поверхности ния
К 10
8-10
10-11
Таблица 2
Влияние концентрации щавелевой кислоты на эффективность . дезактивации
Концентра» ция
Н,С,О, мас.X
Эффективность дезактивации после 60 с. обработки
57
142
164
11
24
26
27,7
28,1
3
5
Насыщенная
Способ электрохимической дезактивации (состав электролита, мас.Х и режим обработки) ! . 3 .-ная Н О О, частота 300 Гц, угол включения анодного полу" периода
90 эл.град..
2. 5Х-ная HzCqOq, частота 400 Гц, угол включения анодного полупериода
135 эл.град ство растворенного металла (мкм) для достижеРавномерное растворение, поверхность светла, полуполированная
То же
Скорость электро химического растворения, мг/А ч
1499572
Таблица 3
Влияние частоты тока на эффективность дезактивации титанового сплава ВТ1-0 (угол включения анодного полупериода 126 эл.град., время обработки 60 с
47-ная В С О ) 50
600
400
200
100
500
300
Частота, Гц
34 73 142 148
Иато- Мато- Полуполировая вая ванная
Т а б л и ц а 4
Влияние угла отсечки анодного полупериода на эффективность и качество обработанной поверхности тианового сплава ВТ1-0 (4%-ная H 27 72 90 Угол включе126 162 180 57-62 134 142 145 7-9 Частичное,сплошное оксидирование Полуполированная Состояние Матоповерхно- вая сти 1 Составитель Е.Захарова Редактор Г.Федотов Техред МЛидык Корректор М.Васильева Заказ 1900 Тираж 278 Подписное ВНЯЯПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушскян наб., и. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101 К Состояние поверхности ния анода полупериода, эл.град. Эффек- тивность дезактивации 14 Оксидированиая 1 Матовая Матовая
