1. 產品形狀及要求(qiu)
產品,如臘綸紡絲機中復式加熱器結合件,如圖4-8所示,由304不(bu)銹鋼制成。要求內表面鍍硬鉻0.03mm,鍍層細致、均勻、結合力強,孔隙率低,硬斷(HV)1000。
2. 小樣實驗
為解決鍍層結合力、硬度及焊縫處的電鍍質量,進行小樣實驗。小樣實驗用材料為國產321不銹(xiu)鋼,相當于,304不銹鋼、尺寸為50mm×75mm。
a. 鍍液配方及工藝條件。
鉻酐(CrO3) 180~200g/L 、MB 促進劑 5~8g/L 、硫酸(H2SO4) 1.8~2.0g/L
溫度 50~52℃ 、三價鉻(Cr3+) 3~5g/L 、 陰極電流密度 30~40A/d㎡
其中(zhong)MB促進劑主要成分為稀土(tu)元素(su)和(he)硼酸,可提高電流密(mi)度和(he)鉻層硬度。
b. 小電流陰(yin)極活化處理(li)。
在鍍鉻槽中,首先按2A/dm2開電流(電壓3V左右),然后每隔1~2min升一次電流,升幅為3~5A/d㎡ (電壓升0.5~1V),如此連續5~8次,再采取沖擊電流2~3min,最后回到正常電流電鍍。
c. 小樣實驗(yan)結果
①. 結(jie)合(he)強度
試樣放(fang)烘(hong)箱加熱到(dao)250℃,恒溫1小時,在(zai)空(kong)氣(qi)中冷(leng)卻(que),無起掉皮,鄉頭敲打無剝(bo)落(luo)。
②. 孔隙率(lv)
貼濾紙法(見QB/T 3823-1999)檢測,完全達到硬鉻孔隙率級標準:不大于4孔/cm2 。
③. 硬(ying)度
用顯(xian)微硬度計(按QB/T 3823-1999)測定,硬度(HV)值基(ji)本上(shang)都在1000左右(you)。
3. 模擬實(shi)驗
制作了單(dan)孔321不(bu)銹(xiu)鋼模擬零(ling)件,見(jian)圖4-9,按小樣實驗結果(guo),在1400L鍍(du)鉻槽(cao)內(nei)作鍍(du)鉻模擬實驗。
a. 象形陽極
模擬零件底(di)部為封閉式,必須采用象(xiang)形(xing)陽(yang)極(ji),只有(you)當陰極(ji)部位與(yu)對應陽(yang)極(ji)的距離(li)相等時(shi),電流(liu)在陰極(ji)表面不同部位的分布(bu)才基(ji)本均(jun)勻,所(suo)得(de)鉻(ge)層(ceng)厚度也基(ji)本均(jun)勻。如圖4-10所(suo)示,象(xiang)形(xing)陽(yang)極(ji),實驗結果顯示,各角處全部鍍上鉻(ge),整個(ge)鍍層(ceng)表面結晶(jing)細致光(guang)滑。
b. 槽(cao)液流(liu)動形(xing)式及泵的流(liu)量(liang)
鍍(du)鉻液溫(wen)度對鍍(du)層硬度、光澤等(deng)影響(xiang)很大,必須嚴格(ge)控制。在筒體電鍍(du)過程中,由(you)于電流(liu)密(mi)度大至35A/d㎡,勢必使筒體內液溫(wen)急劇(ju)上升(sheng),故必須進(jin)行槽液循環。在模擬(ni)零(ling)件(jian)底部鉆一(yi)個?19mm小孔,從小孔內注入槽液,以(yi)利于氣體隨溶液一(yi)起向上自由(you)排出(chu),在模擬(ni)零(ling)件(jian)內外插(cha)入WT2-280型壓力表(biao)式溫(wen)度計各一(yi)支,如圖4-10所示,當流(liu)量為7L/min時(shi),筒內外溫(wen)度基本穩定一(yi)致。
c. 鍍層(ceng)厚(hou)度及硬度測試。
在模擬零件內加掛(gua)長300的T形試(shi)(shi)片,厚(hou)度(du)1.5mm,材料1Cr18Ni9Ti 一起入槽緊貼模擬零件內壁電(dian)鍍(du),試(shi)(shi)片能真實反映電(dian)鍍(du)工況,試(shi)(shi)片鍍(du)層各(ge)部(bu)位(wei)厚(hou)度(du)、硬度(du)都達到要求(qiu)。
4. 試(shi)生產
a. 工(gong)藝流程(cheng)
機械拋光至1.6μm以(yi)上→工業汽油擦洗(xi)(xi)→輕(qing)質碳酸鈣擦凈油污(wu)→水洗(xi)(xi)→裝掛具和象(xiang)形陽極→弱腐蝕[硫(liu)酸3%~5%(質量分數),室溫(wen),時(shi)間30~60秒(miao)]-→水洗(xi)(xi)→水洗(xi)(xi)→人鍍槽(cao)→預熱(溫(wen)度(du)50~52℃,時(shi)間1~2min)→陰極小電流處理(li)(DK2A/dm?開始,每次(ci)升幅3~5A/d㎡,5~8次(ci))→沖擊電鍍(DK 45A/dm2,2~3min)→正常電流電鍍(Dk 30~40A/dm,時(shi)間至鍍層厚度(du)達到要(yao)求(qiu))→出糟清(qing)洗(xi)(xi)→下掛具→檢驗。
b. 注意事項
①. 裝掛象(xiang)形陽極與孔同(tong)心,不得(de)偏移,以免發生局(ju)部電流過分集中,產(chan)生燒焦發毛的(de)現(xian)象(xiang)。
②. 裝(zhuang)卸掛具(ju)不(bu)得碰傷(shang)絕緣保護層,保證(zheng)電鍍(du)過程中(zhong)掛具(ju)通電良好和不(bu)得短路
③. 嚴(yan)格控制鍍鉻(ge)電流(liu)密度和溫度,中途不(bu)得斷電。
④. 不采取陽極處理,小電流(liu)活化處理不當而影響(xiang)鍍層結合力以致發生掉皮(pi)。
c. 效果
獲得的(de)鍍層表面光滑細(xi)致,色澤(ze)均(jun)勻(yun),達到供方圖紙要(yao)求(qiu)。因此,采(cai)用(yong)特定(ding)的(de)鍍液組成和工(gong)藝,并配(pei)以(yi)特制的(de)象形陽極,完全能鍍出符合(he)(he)圖紙要(yao)求(qiu)的(de)鉻層,并已(yi)批量生產,驗收合(he)(he)格(ge)。