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1、電刷鍍技術(shù)概述(沈陽(yáng)理工大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院馬亞飛)摘要:本文簡(jiǎn)要介紹了電刷鍍技術(shù)的工藝特點(diǎn)、工藝過(guò)程、刷鍍?nèi)芤杭皯?yīng)用范關(guān)鍵詞:電刷鍍刷鍍?nèi)芤汗に囘^(guò)程預(yù)處理應(yīng)用電刷鍍技術(shù)是表面工程技術(shù)和重新制造技術(shù)的重耍組成部分,具宥設(shè)備輕便、工藝靈活、鍍覆速度快、鍍層種類多等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件的表而修復(fù)與強(qiáng)化,并取得了敁著的經(jīng)濟(jì)效益。電刷鍍是由槽電鍍技術(shù)發(fā)展而來(lái),依靠電流的作用來(lái)獲得所需的金屬鍍層。電刷鍍使用專門研制的刷踱溶液、各種形式的鍍筆,專用的電源。在電刷鍍過(guò)程中,鍍筆接電源的正極,作為陽(yáng)極;被鍍工件接電源負(fù)
2、極,作為陰極。鍍筆前端通常采用高純細(xì)石墨塊作陽(yáng)極材料,石墨塊外而包裹棉花和耐磨的滌棉套,其上浸有鍍液。鍍筆與工件以一定的速度作相對(duì)運(yùn)動(dòng),鍍液中的金屬離子在工件表面與陽(yáng)極接觸的各點(diǎn)上發(fā)生放電結(jié)晶。隨著時(shí)間延長(zhǎng),鍍層厚度增加。1.電刷鍍的主要特點(diǎn)電刷鍍與槽鍍相比,有以T特點(diǎn):1.電鍍方式簡(jiǎn)化電刷鍍是采用檫拭的方式完成電鍍操作的,不用鍍槽,因而擴(kuò)大Y電鍍?cè)跈C(jī)械零件修理上的應(yīng)用范圍。艽優(yōu)點(diǎn)是:(1)不需鍍積的零件表面不必用大量絕緣材料保護(hù)。(2)被鍍零件尺寸可以不受限制。(3)修復(fù)零件時(shí),凡是鍍筆觸及之處,均可鍍上,特
3、別適用于修復(fù)盲孔、深孔、鍵槽等難修部位。(4)復(fù)雜部件只要局部分解即可方便地修理,減少了拆裝工吋,提高了效率(5)宥利于控制鍍M厚度。電刷鍍操作者只??刂坪秒妷?,掌握好相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,就可獲得均勻的鍍層,而且可用不均勻電鍍的方法矯正零件表而的錐度和不圓度,鍍層尺寸能嚴(yán)格控制在公差范圍內(nèi),電刷鍍一般不需要機(jī)械加工。2.多種自耗鍍液電刷鍍吋,工件待鍍表面沉積的金屬離子主要依靠鍍液提供。這種自耗鍍液的優(yōu)點(diǎn)是:平時(shí)不需要進(jìn)行化驗(yàn)調(diào)整;鍍液品種多,且不需要更多專用設(shè)備;電刷鍍鍍液的應(yīng)用范圍廣。3.工藝特點(diǎn)(1)采用電化學(xué)除
4、油與電比學(xué)活化進(jìn)行表面預(yù)處理,具有高效、優(yōu)質(zhì)和快速的特點(diǎn)。(2)陽(yáng)極鍍筆與陰極工件宥相對(duì)運(yùn)動(dòng)。允許使用比槽鍍大幾倍到幾十倍的電流密度(電刷鍍電流密度可達(dá)500A/dm2,一般也在300?400A/dm2之間),可以獲得均勻、致密和結(jié)合良好的鍍層,鍍積速度比枬鍍快5?50倍。4.電刷鍍?cè)O(shè)備簡(jiǎn)單電刷鍍所用設(shè)備主耍是電源和鍍筆,與槽鍍相比,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,應(yīng)用范圍廣。特別適用于野外維修機(jī)械零件,對(duì)于不解體修理和局部修理也很有實(shí)際意義。1.電刷鍍?nèi)芤弘娝㈠內(nèi)芤菏菦Q定鍍層質(zhì)量的關(guān)鍵,根據(jù)在刷鍍技術(shù)中所起的作用,電刷鍍?nèi)芤悍譃槿?/p>
5、大類:預(yù)處理溶液、金屬電鍍?nèi)芤骸⑼隋円骸?.預(yù)處理溶液預(yù)處理溶液用于金屬工件電刷鍍前的表面處理,有電化學(xué)除油溶液和活化液兩種(1)電化學(xué)除油溶液(電凈液):這種溶液是一種強(qiáng)堿性水溶液,其作用是利用電化學(xué)原理清洗工件表面的油污。其工作參數(shù)為:P11值約為11,工作電壓4?6V,工件與鍍筆的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為6?16m/min。清洗汕污的原理是:通人電流后,被踱工件表面產(chǎn)生電化學(xué)作用,工件與鍍筆始終處于和對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而去掉汕污和氧化物。(2)活化液:是用在工件刷鍍前去除待鍍表面氧化物(氧化膜)與疲勞層、活化基體金屬表
6、面的一種預(yù)處理溶液。其主耍作用是通過(guò)電化學(xué)作用,將金屬工什待鍍表而的氧化物、疲勞層、碳黑、金屌毛刺等除掉,以便顯露出新鮮的金屈表面,為電結(jié)晶提供良好的基礎(chǔ)。2.金屬電鍍?nèi)芤航饘匐婂內(nèi)芤菏菦Q定鍍層性能和質(zhì)量的重要溶液,電刷鍍技術(shù)的優(yōu)越性往往由這類鍍液來(lái)體現(xiàn)。(1)金展電鍍?nèi)芤旱闹魉L匦詀、金屬離子濃度較高,電刷鍍時(shí)可以采用較大電流密度,獲得較快沉積速度。b、鍍液的使用溫度范圍比較寬,刷鍍過(guò)程中,雖然溫度變化范圍較大,鍍液沉積速度及鍍M質(zhì)量不受影響。c、對(duì)于電流密度的變化不敏感。d、踱液的性質(zhì)比較穩(wěn)定。e、鍍液的深
7、鍍能力與均鍍能力較好。(2)金屬電鍍?nèi)芤旱男再|(zhì)和用途a、線鍍液:常用的鎳鍍液冇特殊鎳鍍液、快速鎳鍍液、致密鎳鍍液、酸性鎳鍍液等。特殊鎳鍍液:是一種酸性鎳鍍液,鍍液中金屬鎳離子的含量較高,鍍液的沉積速度較快,常用于鋼、不銹鋼、鉻、鎳、高溶點(diǎn)金屬等基體金屬表面的起鍍鍍層。鍍層厚度一般為1一3pm,鍍層與基材間的結(jié)合強(qiáng)度高??焖冁囧円海菏且环N偏堿性鎳鍍液,專用來(lái)修復(fù)工件尺、其主要特點(diǎn)是沉積速度快、性質(zhì)穩(wěn)定、鍍層硬度較高、耐磨性好,是H前機(jī)械零件維修屮應(yīng)用較多的鍍液之一??焖冁囧円褐饕米龀叽珏儗?、工作鍍層和復(fù)合鍍層,
8、也可用于鑄鐵工件的起鍍鍍層。在鋼基體上刷鍍吋,為了提高鍍層與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度,可以先選用特殊鎳鍍液刷鍍起鍍層(底層)。致密快速鎳鍍液:是用做工件恢復(fù)尺、I的一種沉積速度快、能形成厚鍍M的偏堿性鎳鍍液。鍍液的主耍特點(diǎn)是沉積速度高、鍍液性質(zhì)穩(wěn)定、鍍層結(jié)晶細(xì)密、應(yīng)力小、硬度高、耐磨性好、抗腐蝕性能強(qiáng),可以刷鍍較厚的鍍層。如果工件的修復(fù)尺、介:1mm以內(nèi),則可以用致密快速鎳鍍液直接刷鍍,而不