1. 產品(pin)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(yang)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不銹鋼,相當于,304不銹鋼、尺寸為50mm×75mm。
a. 鍍液配(pei)方及工(gong)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MB促進劑主要成分(fen)為稀土元素和硼酸,可提高電流密度(du)和鉻層硬度(du)。
b. 小電(dian)流陰(yin)極活化處理。
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. 小樣實驗結果(guo)
①. 結合(he)強(qiang)度
試樣放烘箱加熱(re)到250℃,恒(heng)溫1小時,在空氣中冷卻,無起掉皮,鄉頭敲打無剝落。
②. 孔隙率
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. 硬度(du)
用顯微硬(ying)度計(ji)(按QB/T 3823-1999)測(ce)定,硬(ying)度(HV)值(zhi)基本上(shang)都在1000左右。
3. 模擬實驗
制作了單孔(kong)321不銹鋼(gang)模(mo)擬零件(jian),見圖4-9,按小樣(yang)實(shi)驗結(jie)果,在1400L鍍鉻槽(cao)內作鍍鉻模(mo)擬實(shi)驗。
a. 象形陽極
模擬零(ling)件底(di)部(bu)(bu)為封閉式,必須采用象形陽(yang)極(ji)(ji)(ji),只有當陰極(ji)(ji)(ji)部(bu)(bu)位(wei)與對應(ying)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)的(de)距離相(xiang)等時,電流在陰極(ji)(ji)(ji)表(biao)面不同(tong)部(bu)(bu)位(wei)的(de)分布才基(ji)本均勻(yun),所得鉻層厚度也基(ji)本均勻(yun)。如圖4-10所示(shi),象形陽(yang)極(ji)(ji)(ji),實驗結果顯示(shi),各角(jiao)處全部(bu)(bu)鍍(du)上鉻,整個鍍(du)層表(biao)面結晶細(xi)致光滑(hua)。
b. 槽液流(liu)(liu)動形式及泵的流(liu)(liu)量
鍍鉻液(ye)溫(wen)(wen)(wen)度(du)對鍍層硬度(du)、光澤等影響很大(da),必須(xu)嚴格控(kong)制。在(zai)(zai)筒體(ti)電鍍過程中,由于(yu)電流(liu)密度(du)大(da)至35A/d㎡,勢(shi)必使筒體(ti)內液(ye)溫(wen)(wen)(wen)急劇(ju)上(shang)升,故必須(xu)進(jin)行槽液(ye)循環。在(zai)(zai)模(mo)擬(ni)零(ling)件底部鉆一(yi)(yi)個?19mm小(xiao)孔,從(cong)小(xiao)孔內注入槽液(ye),以利于(yu)氣體(ti)隨(sui)溶液(ye)一(yi)(yi)起向上(shang)自由排(pai)出,在(zai)(zai)模(mo)擬(ni)零(ling)件內外插入WT2-280型壓力表式(shi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)計(ji)各(ge)一(yi)(yi)支,如圖4-10所(suo)示,當流(liu)量(liang)為(wei)7L/min時,筒內外溫(wen)(wen)(wen)度(du)基(ji)本穩定一(yi)(yi)致。
c. 鍍層厚度(du)及硬度(du)測試。
在(zai)模(mo)擬零件內加掛長300的T形試片,厚度1.5mm,材料(liao)1Cr18Ni9Ti 一起入(ru)槽緊貼模(mo)擬零件內壁(bi)電鍍(du),試片能真實反映電鍍(du)工(gong)況(kuang),試片鍍(du)層(ceng)各部位厚度、硬度都達到要求。
4. 試生(sheng)產
a. 工藝流程
機械拋光至1.6μm以(yi)上→工業汽油擦洗(xi)→輕質(zhi)碳酸(suan)(suan)鈣擦凈油污→水洗(xi)→裝掛具和象形陽極→弱腐蝕[硫酸(suan)(suan)3%~5%(質(zhi)量分數(shu)),室溫,時間30~60秒]-→水洗(xi)→水洗(xi)→人鍍槽→預熱(溫度(du)50~52℃,時間1~2min)→陰極小電流處(chu)理(DK2A/dm?開始,每次升幅3~5A/d㎡,5~8次)→沖擊電鍍(DK 45A/dm2,2~3min)→正常(chang)電流電鍍(Dk 30~40A/dm,時間至鍍層(ceng)厚(hou)度(du)達到要求(qiu))→出糟清洗(xi)→下掛具→檢驗。
b. 注(zhu)意(yi)事項(xiang)
①. 裝掛象(xiang)形陽極與孔同心,不得偏移,以免發生局部電(dian)流過分集中,產生燒焦發毛的現(xian)象(xiang)。
②. 裝卸掛(gua)具不(bu)(bu)得(de)(de)碰傷絕緣保(bao)護層,保(bao)證電(dian)鍍過程(cheng)中(zhong)掛(gua)具通(tong)電(dian)良(liang)好和不(bu)(bu)得(de)(de)短路
③. 嚴格控制鍍鉻電流密(mi)度和溫度,中途不得斷電。
④. 不采取陽(yang)極(ji)處理,小電流活化處理不當而影響鍍層(ceng)結合力以致發生掉皮。
c. 效(xiao)果(guo)
獲得(de)的(de)鍍(du)層(ceng)表面光滑細(xi)致(zhi),色澤均勻,達到供方圖(tu)紙要求(qiu)。因此,采用特定的(de)鍍(du)液(ye)組成和工藝,并配以(yi)特制的(de)象(xiang)形陽極,完全能鍍(du)出符(fu)合(he)(he)圖(tu)紙要求(qiu)的(de)鉻層(ceng),并已批量生(sheng)產,驗收合(he)(he)格。