一种钛及钛合金的电化学抛光液及抛光方法与流程

本发明属于金属处理领域，具体涉及一种应用于钛及其钛合金的电化学抛光液及抛光方法。

背景技术：

钛及钛合金具有密度小、抗腐蚀性能好、比强度高等一系列优异的特性，因而广泛应用于航空、航天、医疗等各个领域。但随着各种工业上对钛及钛合金表面平整要求的不断提高，制备出表面光亮平整的钛及钛合金就显得尤为重要。

目前，钛及钛合金表面平整化有很多种方法，主要分为机械抛光、化学抛光和电化学抛光三种方法。

机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光件的凸部而得到平滑面的抛光方法，但是机械抛光产生的划痕很难去除，同时夹杂抛光磨料，且样品表面留有残余应力。

化学抛光即酸腐蚀，是指让化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面，所采用的化学介质一般为氢氟酸或含氟离子的酸性溶液。由于对钛及钛合金基体进行化学抛光处理时会发生剧烈反应，f-与ti4+离子的络合物很稳定，能够紧密吸附在钛及钛合金表面，使钛及钛合金基体与空气隔绝，因此钛及钛合金基体表面无法生成钝化膜，这也是大部分钛及钛合金的电镀及其他表面处理用含氢氟酸的溶液腐蚀作为前处理的原因。然而氢氟酸是一种高毒物质，极易挥发到空气中，对环境和人体会产生巨大危害。

电化学抛光是基于金属阳极电化学溶解原理使金属表面逐渐达到微观平整的加工方法，可大大减少抛光件内部和表面残余应力，且不受钛及钛合金器件形状的限制，具有加工效率高、耐腐蚀等优点，其抛光后的光洁度与平整度比机械抛光更好。

现有用于抛光钛及钛合金的电解抛光液文献分析如下：

《钛合金的环保电化学抛光工艺》(于美、徐永振等，北京科技大学学报，2009，31(1)：68-73)公开了一种含高氯酸、高氯酸钠、乳酸、无水乙醇的钛合金抛光液，但使用该抛光液处理时，钛合金基体表面容易生成氧化膜，且该氧化膜硬度高，抛光难度大，钛合金表面易产生抛光纹路，难以达到镜面效果。

专利cn101798702公开了一种含1-3wt％氢氟酸、20-30wt％去离子水，余量为乙二醇的电解抛光液，但是该抛光液仍然会对人体产生危害，且对电解抛光设备的腐蚀性强，不利于长期使用，并且由专利申请文件中的附图3可以看出在10微米分辨率下，其表面仍然有抛光纹路，没有达到完全镜面效果。

专利cn1358240公开了含硫酸、氢氟酸和醋酸溶液构成的电解抛光液，存在如上所述的对人体产生危害，且对工厂设备腐蚀严重，不利于工厂长期使用的缺陷，并且抛光后钛合金表面平均粗糙度达到57nm以上。

其它不含氢氟酸的抛光液，如专利cn101148774中使用了大量的乙醇溶剂，挥发性较大且容易着火，不适用于工厂大量使用；专利us2008/0217186中使用甲磺酸，其电解液有较大毒性，不符合环保要求；专利cn102899711中使用乙酸和高氯酸混合溶液，其电解液中含有大量的高氯酸，对设备腐蚀严重且温度过高容易引起爆炸，该工艺也需要在低温环境下操作，条件苛刻，工业上难以实现大规模生产。

综上，现有用于钛及钛合金电化学抛光的电解液存在成分复杂，多含对环境或人体有害的物质，较难配制，工艺稳定性差和强酸性电解液对设备腐蚀严重等问题。因此研发低毒、安全、高效、稳定性好、对设备腐蚀性小的电化学抛光电解液及电化学抛光工艺具有明显的意义。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有钛及钛合金电化学抛光液的缺陷，提供一种安全、简单、稳定、可重复利用、对设备腐蚀性小的钛及钛合金的电化学抛光液。

为了实现本发明的目的，本发明人通过大量试验研究并不懈努力，最终获得如下技术方案：一种钛及钛合金的电化学抛光液，电化学抛光液中各组分及其含量为：

所述添加剂由加速剂、整平剂和光亮剂组成。

所述的加速剂选自草酸、柠檬酸和酒石酸中至少一种，所述的整平剂选自氨基磺酸、磺基水杨酸和尿素中至少一种，所述的光亮剂为葡萄糖。

进一步优选地，本发明所述钛及钛合金的电化学抛光液，该电化学抛光液中各组分及其含量为：

进一步优选地，本发明所述钛及钛合金的电化学抛光液，该电化学抛光液中各组分及其含量为：

进一步优选地，本发明所述钛及钛合金的电化学抛光液，该电化学抛光液中各组分及其含量为：

需要说明的是，本发明上述钛及钛合金的电化学抛光液，其配方中甘油、乙二醇无水乙醇和高氯酸的含量均为体积百分数，比如，“甘油40-70％”是指甘油的体积用量占最终配制而成的电化学抛光液总体积的百分比。

进一步优选地，本发明所述钛及钛合金的电化学抛光液，其中所述的加速剂为草酸和柠檬酸，所述的整平剂为磺基水杨酸，所述的光亮剂为葡萄糖。

本发明还提供利用上述电化学抛光液对钛及钛合金进行电化学抛光的方法，采用如上所述电化学抛光液作为电解液，所述电化学抛光液中各组分及其含量为：40-70％甘油、20-40％乙二醇、5-20％无水乙醇、0.1-1％高氯酸、10-40g/l氯化钠和1-5g/l添加剂，所述添加剂由加速剂、整平剂和光亮剂组成。

具体的，所述电化学抛光方法包括如下步骤：

(1)预处理：用砂纸打磨钛或者钛合金工件并清洗晾干；

(2)酸洗：将工件放入酸溶液中浸泡并清洗烘干；

(3)配制电解抛光液：按照电化学抛光液中各组分及其含量：40-70％甘油、20-40％乙二醇、5-20％无水乙醇、0.1-1％高氯酸、10-40g/l氯化钠和1-5g/l添加剂的比例配制电解抛光液；

(4)电化学抛光：将工件作为阳极，纯钛片作为阴极，完全浸没在电解抛光液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光；

(5)抛光结束后清洗工件并烘干。

步骤(1)中依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨工件，并按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序进行超声波清洗。

步骤(2)中所述的酸溶液为氢氟酸与硝酸配制的混合酸液，所述混合酸液中hf：hno3：水的体积比为(2-4)：(8-13)：(85-90)。

步骤(4)中电化学抛光的参数为：抛光电压20-50v，抛光时间60-360s，抛光时电解液搅拌速度为100-2000rpm。

本发明相对于现有技术，具有如下技术效果：

(1)该电化学抛光液所含物质环保无毒，且在电化学抛光过程中无有毒气体生成；

(2)钛及钛合金工件经电化学抛光后，表面呈现镜面光泽，其平均粗糙度可以低至10nm以下；

(3)利用甘油作为溶剂、同时具有促进扩散层的形成的效果，乙醇则可以减小溶液整体粘度促进各部分彼此互溶，乙二胺增加溶液极性，同时加速抛光液与钛及钛合金的反应，nacl作为电解质，各组分相互之间有机结合后发挥协同作用，使得电解抛光液的腐蚀能力弱，对电解设备腐蚀小，可长期利用；

(4)该电化学抛光液只需要补充母液，可重复利用500次以上，稳定性强。

附图说明

图1为本发明实施例11中电化学抛光前纯钛工件表面sem图；

图2为本发明实施例11中电化学抛光后纯钛工件表面sem图；

图3为本发明实施例11中电化学抛光后纯钛工件afm图。

图4为本发明实施例12中电化学抛光前钛合金工件表面sem图；

图5为本发明实施例12中电化学抛光后钛合金工件表面sem图；

图6为本发明实施例12中电化学抛光后钛合金工件afm图；

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，其中下述实施例1-10、12-14中使用的钛合金工件为同一块钛合金板经过电化学抛光方法步骤(1)预处理后的样品，其表面平均表面粗糙度为870nm，实施例11中使用的纯钛工件在经过电化学抛光方法步骤(1)预处理后，其表面平均表面粗糙度为765nm。

实施例1

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油400ml，搅拌条件下依次加入400ml乙二醇、200ml乙醇、1ml高氯酸、40g氯化钠、1g柠檬酸、0.5g葡萄糖和0.5g尿素，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压30v，抛光温度20℃，电解抛光300s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为6.87nm。

实施例2

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛金属工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油400ml，搅拌条件下依次加入400ml乙二醇、200ml乙醇、1ml高氯酸、40g氯化钠、1g柠檬酸、0.5g葡萄糖和0.5g尿素，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛金属工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压30v，抛光温度20℃，电解抛光300s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为8.85nm。

实施例3

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油700ml，搅拌条件下依次加入250ml乙二醇、50ml乙醇、10ml高氯酸、15g氯化钠、1g酒石酸、0.5g氨基磺酸和0.5g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压50v，抛光温度0℃，电解抛光180s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为2000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为7.29nm。

实施例4

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油400ml，搅拌条件下依次加入400ml乙二醇、200ml乙醇、2ml高氯酸、50g氯化钠、0.5g酒石酸、0.5g草酸、0.5g柠檬酸、0.5g氨基磺酸、0.5g尿素和0.5g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压20v，抛光温度50℃，电解抛光60s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为100rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为8.71nm。

实施例5

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油500ml，搅拌条件下依次加入400ml乙二醇、100ml乙醇、5ml高氯酸、35g氯化钠、0.5g草酸、0.5g磺基水杨酸、0.5g柠檬酸、0.5g酒石酸、0.5g尿素和0.5g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压20v，抛光温度20℃，电解抛光360s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为7.68nm。

实施例6

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油700ml，搅拌条件下依次加入200ml乙二醇、100ml乙醇、10ml高氯酸、10g氯化钠、0.5g草酸、0.5g磺基水杨酸、0.5g酒石酸和0.5g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压30v，抛光温度25℃，电解抛光120s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为6.95nm。

实施例7

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油600ml，搅拌条件下依次加入250ml乙二醇、150ml乙醇、5ml高氯酸、20g氯化钠、1.0g草酸、0.5g柠檬酸、0.5g磺基水杨酸和0.5g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压40v，抛光温度20℃，电解抛光360s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为5.63nm。

实施例8

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油450ml，搅拌条件下依次加入400ml乙二醇、150ml乙醇、1ml高氯酸、12g氯化钠、1.5g酒石酸、0.5g氨基磺酸和0.5g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压50v，抛光温度0℃，电解抛光180s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为2000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为8.24nm。

实施例9

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油700ml，搅拌条件下依次加入200ml乙二醇、100ml乙醇、10ml高氯酸、40g氯化钠、2.0g酒石酸、1.0g氨基磺酸和1.0g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压50v，抛光温度0℃，电解抛光180s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为2000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为6.53nm。

实施例10

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油650ml，搅拌条件下依次加入250ml乙二醇、100ml乙醇、4ml高氯酸、35g氯化钠、1.0g草酸、1.0g柠檬酸、1.5g磺基水杨酸和1.0g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压40v，抛光温度20℃，电解抛光360s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为4.37nm。

实施例11

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛金属工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油500ml，搅拌条件下依次加入350ml乙二醇、150ml乙醇、7ml高氯酸、16g氯化钠、0.5g草酸、0.5g柠檬酸、0.5g磺基水杨酸和0.3g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛金属工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压40v，抛光温度20℃，电解抛光360s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

如图1和图2所示，分别为步骤(1)处理后的工件与步骤(5)处理后工件表面sem图像，对抛光后工件观察，其表面呈明显的镜面光泽，对抛光后工件进行afm分析，得到如图3所示afm分析图，可知抛光后该工件的平均粗糙度为5.46nm。

实施例12

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油580ml，搅拌条件下依次加入310ml乙二醇、110ml乙醇、6ml高氯酸、28g氯化钠、1.0g草酸、1.5g磺基水杨酸、0.5g酒石酸和0.8g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压30v，抛光温度25℃，电解抛光120s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

如图4和图5所示，分别为步骤(1)处理后的工件与步骤(5)处理后工件表面sem图像，对抛光后工件观察，其表面呈明显的镜面光泽，对抛光后工件进行afm分析，得到如图6所示afm分析图，可知抛光后该工件的平均粗糙度为1.92nm。

实施例13

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油550ml，搅拌条件下依次加入320ml乙二醇、130ml乙醇、4ml高氯酸、23g氯化钠、0.5g草酸、0.5g磺基水杨酸、0.5g酒石酸和0.5g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压30v，抛光温度25℃，电解抛光120s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，抛光后该工件的平均粗糙度为2.54nm。

实施例14

一种钛及钛合金工件电化学抛光方法，依次包括如下步骤：

(1)依次用400目、600目、800目、1000目以及1200目的金相砂纸打磨钛合金工件，打磨后按照去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水的顺序对工件进行超声波清洗；

(2)按照hf：hno3：h2o的体积比为3：10：87的比例配制混合酸液，将工件置于该酸液中浸泡1min，取出用去离子水冲洗干净后烘干；

(3)以甘油为溶剂，量取甘油600ml，搅拌条件下依次加入300ml乙二醇、100ml乙醇、5ml高氯酸、30g氯化钠、1.0g柠檬酸、0.5g草酸、1.0g磺基水杨酸和0.5g葡萄糖，搅拌均匀得到电解抛光液；

(4)将钛合金工件完全浸没在电解液中，利用直流稳压电源进行电化学抛光，其中抛光电压30v，抛光温度25℃，电解抛光120s，抛光过程中不停搅拌，搅拌速度为1000rpm；

(5)抛光结束后取出工件并用大量去离子水清洗表面并烘干。

所抛光后的工件呈现出明显的镜面光泽，经显微镜观察发现利用该电化学抛光工艺能够明显使钛合金表面的划痕和杂质等去除，其平均表面粗糙度为1.78nm。

对比例1

分别配制5种电解抛光液：

配制电解抛光液1：每升电解抛光液中含590ml甘油、300ml乙二醇、110ml无水乙醇、6ml高氯酸、28g氯化钠、0.5g草酸、0.8g柠檬酸、1.0g磺基水杨酸、2.0g葡萄糖。

配制电解抛光液2：电解抛光液由甘油、无水乙醇和氯化钠组成，每升电解抛光液中含甘油845ml、无水乙醇160ml、氯化钠28g，再无其它物质。

配制电解抛光液3：每升电解抛光液中含725ml乙二醇、265ml无水乙醇、15ml高氯酸、0.5g草酸、0.8g柠檬酸、1.0g磺基水杨酸、2.0g葡萄糖，再无其它物质。

配制电解抛光液4：每升电解抛光液中含340ml乙醇、7ml高氯酸、660ml甘油，再无其它物质。

配制电解抛光液5：每升电解抛光液中含980ml乙二醇、30ml高氯酸、0.5g草酸、0.8g柠檬酸、1.0g磺基水杨酸、2.0g葡萄糖，再无其它物质。

分别将相同成分和规格的5件钛合金工件按照实施例14的处理步骤及参数进行处理，仅仅是将实施例14步骤(3)中的电解液分别用对比例1配制的5种电解抛光液分别替换。

5件相同成分和规格的钛合金工件经过电化学抛光方法步骤(1)预处理后，其表面平均表面粗糙度分别为885nm、908nm、875nm，892nm和864nm，分别按顺序经过电解抛光液1、电解抛光液2、电解抛光液3、电解抛光液4和电解抛光液5处理后，其表面平均粗糙度依次分别为1.87nm、620nm、378nm、583nm和657nm。