1. 產品形狀及要(yao)求
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(ji)主要成分為稀土元素(su)和硼(peng)酸(suan),可提高電流密度和鉻(ge)層硬度。
b. 小電流陰(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
①. 結(jie)合強度
試(shi)樣放烘箱加熱到250℃,恒溫1小時(shi),在(zai)空(kong)氣中冷卻,無起(qi)掉皮,鄉頭(tou)敲打無剝落。
②. 孔隙(xi)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
用顯微硬(ying)度計(按(an)QB/T 3823-1999)測定(ding),硬(ying)度(HV)值(zhi)基本上(shang)都在(zai)1000左右。
3. 模擬實驗(yan)
制作了(le)單孔321不(bu)銹鋼模擬零件(jian),見圖4-9,按小樣實驗(yan)結(jie)果(guo),在1400L鍍(du)(du)鉻槽內作鍍(du)(du)鉻模擬實驗(yan)。
a. 象形陽(yang)極
模(mo)擬零件底部為封閉式,必(bi)須采(cai)用象形(xing)陽極(ji)(ji),只(zhi)有當陰極(ji)(ji)部位(wei)與對應陽極(ji)(ji)的(de)距離相(xiang)等時,電流(liu)在陰極(ji)(ji)表(biao)面(mian)不(bu)同部位(wei)的(de)分布才基本均勻,所(suo)得鉻(ge)層厚度也(ye)基本均勻。如圖(tu)4-10所(suo)示,象形(xing)陽極(ji)(ji),實驗結果顯示,各角處全部鍍(du)上(shang)鉻(ge),整個鍍(du)層表(biao)面(mian)結晶(jing)細致光滑。
b. 槽液流動形式及泵的流量
鍍鉻液(ye)溫度對鍍層硬度、光澤等影響很大,必(bi)須嚴格(ge)控制。在筒體電鍍過程中,由于電流密(mi)度大至35A/d㎡,勢必(bi)使筒體內(nei)液(ye)溫急劇上(shang)升(sheng),故(gu)必(bi)須進行槽液(ye)循環。在模(mo)擬(ni)零件底部鉆一(yi)個?19mm小孔,從小孔內(nei)注入(ru)槽液(ye),以利(li)于氣體隨溶液(ye)一(yi)起向上(shang)自由排出,在模(mo)擬(ni)零件內(nei)外插入(ru)WT2-280型(xing)壓力(li)表式(shi)溫度計各一(yi)支,如圖(tu)4-10所示(shi),當流量為7L/min時(shi),筒內(nei)外溫度基本(ben)穩(wen)定一(yi)致。
c. 鍍層厚(hou)度及(ji)硬度測(ce)試。
在模擬(ni)零件內加掛長300的T形試(shi)片,厚(hou)度1.5mm,材料1Cr18Ni9Ti 一起(qi)入槽緊貼模擬(ni)零件內壁電(dian)鍍,試(shi)片能真實反映電(dian)鍍工況,試(shi)片鍍層各部位厚(hou)度、硬度都達(da)到要求。
4. 試生產
a. 工藝(yi)流程(cheng)
機(ji)械拋光(guang)至1.6μm以上→工(gong)業汽油(you)擦(ca)洗→輕(qing)質碳酸(suan)(suan)鈣擦(ca)凈油(you)污→水(shui)洗→裝掛(gua)具(ju)和象形陽(yang)極→弱腐蝕[硫(liu)酸(suan)(suan)3%~5%(質量分(fen)數),室溫,時(shi)間30~60秒]-→水(shui)洗→水(shui)洗→人鍍槽→預熱(溫度50~52℃,時(shi)間1~2min)→陰極小電(dian)流處理(DK2A/dm?開始(shi),每次升幅3~5A/d㎡,5~8次)→沖(chong)擊電(dian)鍍(DK 45A/dm2,2~3min)→正常電(dian)流電(dian)鍍(Dk 30~40A/dm,時(shi)間至鍍層厚度達到(dao)要(yao)求)→出糟清洗→下掛(gua)具(ju)→檢(jian)驗(yan)。
b. 注意事項(xiang)
①. 裝掛象(xiang)形陽(yang)極與孔(kong)同心(xin),不得偏移,以免發(fa)生(sheng)局部電流過分集中,產生(sheng)燒焦發(fa)毛(mao)的現(xian)象(xiang)。
②. 裝卸掛(gua)具不得碰傷絕緣保護(hu)層,保證電鍍(du)過(guo)程(cheng)中(zhong)掛(gua)具通電良好和不得短(duan)路
③. 嚴格控制鍍鉻電(dian)流(liu)密度(du)和溫度(du),中途不得斷(duan)電(dian)。
④. 不(bu)采取陽(yang)極處理,小(xiao)電流活化處理不(bu)當而影響鍍層(ceng)結合力以(yi)致發生(sheng)掉皮。
c. 效果
獲得(de)的(de)鍍層表面光滑細致,色澤(ze)均勻,達到供(gong)方圖紙(zhi)要(yao)求。因(yin)此(ci),采用特(te)定的(de)鍍液組成和工藝,并配以特(te)制(zhi)的(de)象形陽極(ji),完全能鍍出符合圖紙(zhi)要(yao)求的(de)鉻層,并已批量生產(chan),驗收合格。