第一篇:電刷鍍實(shí)驗(yàn)報(bào)告
篇一:電刷度實(shí)驗(yàn)報(bào)告
重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
專業(yè)班級(jí):姓 名:學(xué) 號(hào):任課老師:成 績(jī): 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告
09級(jí)模具設(shè)計(jì)與制造2班 文 鴿 1260720120948 孫 智 富 一.概述
通過在課堂上對(duì)電刷鍍基本原理的學(xué)習(xí),我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室還親手做了實(shí)驗(yàn),如:電刷鍍技術(shù)、表面硬度測(cè)試技術(shù)、零件拉伸實(shí)驗(yàn)等。并且重點(diǎn)介紹電刷鍍技術(shù),因其現(xiàn)在電鍍工藝設(shè)備較簡(jiǎn)單,操作條件易于控制,材料也比較廣泛,成本也比較低,廣泛應(yīng)用。目前已用于各機(jī)械行業(yè)及電力、電子、化工、紡織等許多部門。電刷鍍是電鍍的一種特殊方式,不用渡槽,只需要在不斷供應(yīng)電解液的條件下,用支電筆在工作表面上進(jìn)行擦拭,從而獲得電鍍層。因此,電刷鍍又稱無槽鍍、涂鍍。二.電刷鍍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
開始刷鍍前,在未接通電源前用刷筆接蘸上硫酸銅溶液,在工件表面擦拭幾秒鐘再通電源,調(diào)節(jié)電壓到4—6v,然后用正極導(dǎo)線與鍍筆相聯(lián),負(fù)極導(dǎo)線和工件相聯(lián)。然后用鍍筆蘸上硫酸銅溶液在工件上不斷的進(jìn)行擦拭,就會(huì)在工件表面出現(xiàn)一層金黃色的物質(zhì),就是鍍?cè)诠ぜ砻娴你~。如果工件需要鍍層的比較大,測(cè)量在一分鐘內(nèi)進(jìn)行電刷鍍所增加的厚度,直至達(dá)到工件尺寸的要求。電刷鍍實(shí)驗(yàn)原理:
電源的正極通過導(dǎo)線與電鍍筆相聯(lián),而負(fù)極通過導(dǎo)線與工件相聯(lián),當(dāng)電流方向由鍍筆流向工件時(shí)為正極電流。正向電流接通時(shí)會(huì)發(fā)生電沉積,電流方向從工件流向鍍筆時(shí)為反向電流;反向電流接通時(shí)工件表面則會(huì)溶解。電刷鍍工作過程:
電凈→活化→鍍中間層→鍍工作層→至要求尺寸→表面拋光電刷鍍實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝靈活、操作方便,可以在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),操作容易,鍍層結(jié)合牢固,可以進(jìn)行槽鍍困難或?qū)崿F(xiàn)不了的局部電鍍,操作安全,對(duì)環(huán)境污染小,經(jīng)濟(jì)效益顯著,可以提高生產(chǎn)效率高。目前刷鍍工藝主要用于各機(jī)械設(shè)備的維修,也用來改善零部件的表面理化性能。實(shí)驗(yàn)體會(huì)
經(jīng)過了這次試驗(yàn),我體會(huì)到了電刷鍍這個(gè)技術(shù)的重要性以及廣泛性。電刷鍍工藝主要用于目前我國(guó)修船行業(yè)已普遍使用電刷鍍修復(fù)船機(jī)零件。可修復(fù)磨損和機(jī)械加工超差的船機(jī)零件,如活塞桿、增壓器轉(zhuǎn)子軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子軸、水泵軸、尾軸襯套、軸頸磨損的修復(fù)、孔類零件的修理、滾動(dòng)軸承的修理等。在修復(fù)工件是比起電鍍,沉積速度快,是有槽電鍍的10~15倍。節(jié)約能源與工時(shí)。鍍后一般不要加工,鍍層厚度可控制。電刷鍍是工業(yè)上必不可少的技術(shù),并能為我們創(chuàng)造出更大的利潤(rùn)。
參考資料: 徐彬士 神奇的
1、表面工程 北京清華大學(xué)出版社 2000
2、華一鳴、張厚琪 電刷鍍技術(shù) 安徽科學(xué)技術(shù)出版社 1985
3、孫健 機(jī)械在制造技術(shù) 重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2011篇二:汽車沖壓模具電刷鍍實(shí)驗(yàn)報(bào)告 關(guān)于一汽-大眾汽車有限公司汽車車身拉延模具 電刷鍍強(qiáng)化的試驗(yàn)報(bào)告
模具在現(xiàn)代汽車制造中具有極其重要的作用,它的質(zhì)量直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量。提高模具的使用壽命和精度,縮短模具的制造周期,是許多企業(yè)急需解決的技術(shù)問題,但在模具使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)塌角、變形、磨損等失效形式。因此,對(duì)模具的修復(fù)強(qiáng)化也是必要的。修復(fù)模具的方法很多,但就目前許多大企業(yè)在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作中,最經(jīng)濟(jì)、最切實(shí)可行的方法是采用電刷鍍技術(shù)修復(fù)模具。尤其針對(duì)于一些大型、不易搬動(dòng)的汽車車身拉延模具,由于電刷鍍的設(shè)備攜帶方便,工藝靈活,不受場(chǎng)地限制,可以去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行表面刷鍍。刷鍍時(shí)可以不受模具形狀和尺寸的限制,而且可以局部施鍍,修復(fù)后表面的耐磨性、硬度、粗糙度等都能達(dá)到或超過原來的性能指標(biāo),同時(shí)還具有速度快,對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)。因此,刷鍍技術(shù)在汽車大型拉延模具的表面修復(fù)和強(qiáng)化方面具有廣泛的推廣價(jià)值。
一汽-大眾汽車有限公司某車型車身拉伸延模具在使用過程中磨損較嚴(yán)重,且成型件表面經(jīng)常出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象,廢品率較高。為此,我公司與一汽車-大眾汽車有限公司共同對(duì)該模具進(jìn)行了電刷鍍表面強(qiáng)化的初步試驗(yàn),取得了很好的效果。
一、拉延模具失效分析
該模具材質(zhì)qt-700,用于鍍鋅鋼板拉延成型。工作過程中模具表面磨損較重,磨損形式主要是磨粒磨損。磨粒主要來源,初期主要是鋼板表面的氧化皮,以及由于在巨大壓力下某些微小區(qū)域積累的較高溫度使壞料與型腔表面焊合,并從壞料表面撕下一小塊金屬,粘附在型腔表面并成為“小瘤”;后期可能是模具本身的粗大碳化物的剝落顆粒。模具磨損后,表面微觀粗糙度增加,許許多多的微凸體對(duì)鍍鋅鋼板產(chǎn)生微切削作用,因此生產(chǎn)的零件表面劃痕累累。一副模具生產(chǎn)500個(gè)零件后便需維修。
二、刷鍍工藝
三、生產(chǎn)試驗(yàn)
模具經(jīng)過電刷鍍強(qiáng)化后,由于表面成分及組織都發(fā)生很大變化,鍍層具有超細(xì)晶粒及高密度位錯(cuò)強(qiáng)化,使模具表面硬度顯著提高,而且ni基體具有很好的韌性,鍍層與基體結(jié)合高不易脫落,從而減少了磨損的幾率,表面光潔度的提高又有利于抗表面接觸疲勞。因此,表面的耐磨性有了很大的提高。
該模具裝機(jī)生產(chǎn)2500件零件后無拉毛現(xiàn)象,若按以前生產(chǎn)500件零件修模一次計(jì)算,使用壽命至少提高5倍以上,得到了一汽-大眾汽車有限公司有關(guān)技術(shù)人員的一致好評(píng)。
長(zhǎng)春金工表面工程技術(shù)有限公司
2009年7月18日篇三:電刷鍍實(shí)驗(yàn)方案 電刷鍍實(shí)驗(yàn)方案
姓名:林志聰 學(xué)院:金山學(xué)院學(xué)號(hào):100601074 課題名稱:鋼結(jié)構(gòu)機(jī)頭的電刷鍍防腐蝕技術(shù)
一、問題的提出
鋼結(jié)構(gòu)接頭失效分析: 1.鋼結(jié)構(gòu)的表面處理
鋼材在軋制過程中,經(jīng)熱處理后表面產(chǎn)生一層均勻的氧化層;同時(shí)鋼材在加工過程中,鋼材表面往往產(chǎn)生焊渣、毛刺、油污等污染物。這些氧化物如不認(rèn)真清除,會(huì)影響防腐涂料的附著力和涂層的使用壽命。鋼材表面處理質(zhì)量,有時(shí)甚至比涂料本身品種性能差異的影響更大,應(yīng)予以重視。2.鋼材的腐蝕
鋼材的腐蝕速度與環(huán)境、濕度、溫度以及有害介質(zhì)的存在有關(guān),其中濕度是一個(gè)決定性因素。大氣的相對(duì)濕度在60%以下時(shí),鋼材的腐蝕是很輕微的;但當(dāng)相對(duì)濕度增加到某一數(shù)值時(shí),鋼材的腐蝕速度會(huì)突然升高,這一數(shù)值稱為臨界濕度。鋼材在常溫中腐蝕屬于電化學(xué)過程,鋼鐵內(nèi)部不同金屬 雜質(zhì)之間具有不同的電極電位,得到或失去電子的能力不同, 從而引起了局部的微電池。鋼結(jié)構(gòu)通常在常溫大氣環(huán)境中使 用,大氣中含有水分、氧和其他污染物的作用就會(huì)發(fā)生電化學(xué) 腐蝕過程,既鋼材構(gòu)成原電池的陽極,通過溶解和氧氣逐步變 為鐵銹。鐵銹能夠吸收大量水分,致使銹層體積膨脹使腐蝕 繼續(xù)擴(kuò)展到內(nèi)部。
鋼材在高溫下腐蝕屬于化學(xué)腐蝕。高溫狀態(tài)下金屬和干燥空氣相接觸,表面會(huì)生成化合物(如氯化物、硫化物、氧化物等),形成對(duì)鋼材的化學(xué)腐蝕。3.連接材料的腐蝕
鋼結(jié)構(gòu)接頭連接的材料的腐蝕引起結(jié)構(gòu)失效也不容忽視。
焊縫腐蝕機(jī)理是由于母材和焊縫金屬間本身成分有差異,或母材和焊縫金屬材料的不搭配,以及焊接過程中熱冷循環(huán)使焊縫的熱影響區(qū)材質(zhì)的差別,進(jìn)而造成電化學(xué)性能間的差異,如果環(huán)境中干濕交替,會(huì)加劇這種電化學(xué)反應(yīng)。2003年某工地的一臺(tái)已使用近8年的塔式起重機(jī)由于基礎(chǔ)長(zhǎng)期排水不暢,底架與基礎(chǔ)節(jié)連接的法蘭盤背面角焊縫長(zhǎng)期受到泥水腐蝕,焊縫有效高度越來越小,在正常起吊額定載荷時(shí),底架法蘭盤背面角焊縫撕裂,塔式起重機(jī)從根部整體倒下,造成嚴(yán)重事故。
螺栓往往具有較高的鉻和鎳,鉻和鎳在空氣中會(huì)形成一次呢過非常致密的氧化薄膜,這種薄膜具有很好的穩(wěn)定性,從而防止材料被腐蝕,但如果含鉻和鎳量不足,往往會(huì)降低螺栓的抗腐蝕能力。因此,防腐蝕是提高鋼材性能的有效途徑之
一。電刷鍍是用電解方法在工件表面獲取鍍層來強(qiáng)化、提高工件表面性能,取得工件的裝飾性外觀、耐腐蝕、抗磨損和特殊光、電、磁、熱性能,也可以改變工件尺寸,改善機(jī)械配合,修復(fù)因超差或因磨損而報(bào)廢的工件等,因而在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。在本實(shí)驗(yàn)中,研究電刷鍍鍍層在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕,延長(zhǎng)其使用壽命,修復(fù)其功能方面的應(yīng)用。
二、實(shí)驗(yàn)假設(shè)與理論依據(jù)
電刷鍍技術(shù)是表面工程技術(shù)和重新制造技術(shù)的重要組成部分,是一種在常溫和無鍍槽條件下向工件表面快速電沉積金屬,達(dá)到恢復(fù)尺寸、強(qiáng)化和防護(hù)材料表面、延長(zhǎng)零件使用壽命的現(xiàn)代維修手段。隨著研究的不斷深入,該技術(shù)顯示出許多優(yōu)于其它金屬涂覆技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),如設(shè)備輕便、工藝靈活、鍍覆速度快、鍍層種類多等,被廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件的表面修復(fù)與強(qiáng)化,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。普通鋼電刷鍍工藝已較為成熟,隨著航空、航天、煤炭、石油、化工、冶金和食品等工業(yè)的蓬勃發(fā)展,不銹鋼材料已得到廣泛的應(yīng)用。
電刷鍍是用電解方法在工件表面獲取鍍層的過程。其目的在于強(qiáng)化、提高工件表面性能,取得工件的裝飾性外觀、耐腐蝕、抗磨損和特殊光、電、磁、熱性能;也可以改變工件尺寸,改善機(jī)械配合,修復(fù)因超差或因磨損而報(bào)廢的工件等,因而在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。理論依據(jù):電解原理
三、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
通過本實(shí)驗(yàn)識(shí)電刷鍍?cè)谖磥砉I(yè)加工重要作用,了解電刷鍍的基本原理。同時(shí),熟悉電刷鍍的工藝過程,及過程中的影響因素對(duì)鍍層的影響。
四、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、方法及手段 1.實(shí)驗(yàn)對(duì)象
鋼結(jié)構(gòu)金屬片若干 2.實(shí)驗(yàn)方法
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)試樣鍍上相等厚度的不同材料或相同材料的不同厚度,和原式樣進(jìn)行對(duì)比,并總結(jié)。
3.檢測(cè)手段(數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì))
應(yīng)用金相顯微鏡,觀察鋼結(jié)構(gòu)接頭的金相組織,同時(shí)使用儀器,檢測(cè)各式樣的硬度等參數(shù)。
五、實(shí)驗(yàn)原則
實(shí)驗(yàn)過程堅(jiān)持求真務(wù)實(shí)、實(shí)事求是的原則,堅(jiān)決杜絕實(shí)驗(yàn)作假,編造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
六、實(shí)驗(yàn)步驟
⑴準(zhǔn)備8個(gè)式樣。準(zhǔn)備渡夜。
⑵鍍前預(yù)處理
①表面整修待鍍剛結(jié)構(gòu)接頭的表面,去除剛結(jié)構(gòu)接頭表面存在的毛刺、錐度、不圓度和疲勞層,用切削機(jī)床精工修理,或用砂布、金相砂紙打磨,以獲得正確的幾何形狀和暴露出基體金屬的正常組織,一般在修整后的鍍件表面粗糙度ra應(yīng)在5μm以下。
②表面清理表面清理指采用化學(xué)及機(jī)械的方法對(duì)剛結(jié)構(gòu)接頭表面的油污、銹斑等進(jìn)行清理。當(dāng)鍍件表面有大量油污時(shí),先用汽油、煤油、丙酮或乙醇等有機(jī)溶劑去除絕大部分油污,然后再用化學(xué)脫脂溶液除去殘留油污,并用清水洗凈。若表面有較厚的銹蝕物,可用砂布打磨、鋼絲刷刷除或噴砂處理,以除去銹蝕物。對(duì)于表面所沾油污和銹斑很少的鍍件,不必采用上述處理方法而直接用電凈法和活化法來清除油污和銹斑。③電凈處理 電凈處理就是槽鍍工藝中的電解脫脂。刷鍍中對(duì)任何基體金屬都用同一種脫脂溶液,只是不同的基體金屬所要求的電壓和脫脂時(shí)間不一樣。電凈時(shí)采用正向電流(鍍件接負(fù)極)。電凈后的表面應(yīng)無油跡,對(duì)水潤(rùn)濕良好,不掛水珠。
④活化處理 活化處理用以去除鍍件在脫脂后可能形成的氧化膜并使鍍件表面受到輕微刻蝕而呈現(xiàn)出金屬的結(jié)晶組織,確保金屬離子能在新鮮的基體表面上還原并與基體牢固結(jié)合,形成結(jié)合強(qiáng)度良好的鍍層。活化時(shí),采用陽極活化(鍍筆接負(fù)極)。
(3)刷鍍過渡層 過渡層為錫,操作工藝如下:①無電擦拭3s~5s;②鍍筆接正極,工件接負(fù)極;③操作電壓為15v;④鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為12m/min~15m/min;⑤刷鍍過渡層厚0.001~0.01 mm。
(4)刷鍍工作層 四組工作層分別為zn、sn、al、ni,操作工藝如下:①無電擦拭3s~5s;②鍍筆接正極,工件接負(fù)極;③操作電壓為15v;④鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為12m/min~15m/min;⑤刷鍍至0.5mm厚度。
(5)鍍后處理 當(dāng)鍍層厚度達(dá)到尺寸要求后,停止刷鍍,去掉保護(hù)膠帶。對(duì)邊緣部位用砂紙打磨光滑,用汽油清洗干凈。
刷鍍過渡刷鍍工作 編號(hào) 試樣材料 鍍前處理 鍍液 層材料 層 zn 2 sn 打磨、擦洗、鑄鋼 堿銅溶液 錫 膠帶保護(hù) 3 al 4 ni 3.分析階段
對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
七、總結(jié)問題
對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題,及遇到的困難進(jìn)行總結(jié)對(duì)比。
第二篇:傳授電刷鍍經(jīng)驗(yàn)
傳授電刷鍍經(jīng)驗(yàn)
來源:004km.cn 日期:2010-10-5 11:50:44 瀏覽次數(shù):581
第一節(jié)電刷鍍
一、概述
(一)電刷鍍技術(shù)的原理及特征
電刷鍍技術(shù)也稱選擇鍍技術(shù),簡(jiǎn)稱刷鍍,是一種低成本、高效益和可靠的局部維修及表面強(qiáng)化方法,其基本工藝過程如圖1所示。①電源:②工件;③陽極與包套 ④鍍筆;⑤鍍液盆;⑥輸液泵 圖1電刷鍍工藝過程示意圖
即用裹有絕緣包套,浸漬特種鍍液的陽極③(鍍筆)“貼合”在陰極②(工件)的被鍍部位并作相對(duì)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)通外加電源①,強(qiáng)制電流流過體系,使電極與鍍液界面間發(fā)生伴有電子得失的反應(yīng),在陽極上,金屬原子失去電子(使用可溶性陽極時(shí))成為金屬水合離子進(jìn)入鍍液中;在陰極上,鍍液中的金屬離子與電子結(jié)合,還原為金屬原子,經(jīng)電結(jié)晶形成鍍層。這一特殊的施鍍模式具有以下三個(gè)基體特征:
1、兩極間的間距很小,一般在10mm之內(nèi),減小了電極過程的電阻極化和金屬離子的傳輸距離。
2、高濃度刷鍍液直接送入兩極之間,利于金屬離子向陰極擴(kuò)散,降低陰極微區(qū)擴(kuò)散層的厚度,使陰極表面保持較高的金屬離子濃度。
3、陰陽極間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),促進(jìn)了液相傳質(zhì)的步驟及氫的逸出。
(二)、電刷鍍技術(shù)的工藝優(yōu)勢(shì)
1、顯著的經(jīng)濟(jì)效益
電刷鍍技術(shù)能夠現(xiàn)場(chǎng)在線施鍍,工件可以不拆離主機(jī)或不搬離主體車間,因此停機(jī)及施鍍時(shí)間短,不但經(jīng)濟(jì)損失少,而且對(duì)于滿足某些“應(yīng)急”要求具有十分重要的作用。在某些特殊的領(lǐng)域,其效益更為明顯:
(1)連續(xù)生產(chǎn)自動(dòng)線裝備零部件的在線刷鍍修復(fù)。如多色印刷機(jī)、紙張生產(chǎn)自動(dòng)生產(chǎn)線及布料印染生產(chǎn)線上的易損另部件等。這些裝置中的滾動(dòng)部件,如印刷滾筒、造紙烘缸、印染滾筒等都已成功的應(yīng)用了刷鍍修復(fù)技術(shù),不但停產(chǎn)時(shí)間短,費(fèi)用低,而且由于不需拆裝,對(duì)于保證整線的運(yùn)轉(zhuǎn)程序和精度也是十分重要的。
(2)遠(yuǎn)洋艦船的應(yīng)急修復(fù)。由于艦船長(zhǎng)期遠(yuǎn)離陸地,而主機(jī)及輔機(jī)大多位于船倉(cāng)底部,如果應(yīng)用“常規(guī)”修復(fù)方法,需要將被修復(fù)件拆下,同時(shí)還要卸下甲板及相關(guān)組件,工序十分繁鎖,時(shí)間上遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足航行的“應(yīng)急”要求。而電刷鍍技術(shù)可以利用便攜式微型電源直接現(xiàn)場(chǎng)修理,省去了冗長(zhǎng)的輔助時(shí)間,完全可以滿足這種“應(yīng)急”需要,且費(fèi)用極低?,F(xiàn)在利用這種刷鍍技術(shù)修復(fù)的機(jī)件,包括大至推進(jìn)器主軸、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸,小至船用水、氣、油路零件或電子元件,均取得良好效果。
2、易于操作、管理簡(jiǎn)便
現(xiàn)在使用的刷鍍電源設(shè)備及機(jī)輔具已成龍配套,控制及顯示比較完善,容易操作。電凈及刷鍍?cè)谕辉O(shè)備上完成。刷鍍液雖然種類繁多,但用量少,廢液的處理量少。對(duì)于貴金屬和穩(wěn)
定性差的鍍液也可以定量地現(xiàn)配現(xiàn)用,因而可以大量節(jié)約物料消耗和減少浪費(fèi)。對(duì)于形狀復(fù)雜或多金屬構(gòu)件不需復(fù)雜的屏蔽處理。
(二)刷鍍層的基本性能
對(duì)刷鍍層性能的要求,主要取決于鍍層的服役條件,為滿足這種性能要求,除合理選用鍍層材料外,還需要配合其他措施,如適當(dāng)?shù)那?、后處理,合理的鍍層組合等。以下所述的刷鍍層的基本性能??勺鳛檫x用時(shí)的考參。
1、刷鍍鍍層致密,孔隙率較低
由于在電刷鍍時(shí)可以使用較高的電流密度,有較大的過電位,因而細(xì)化了鍍層的組織,也就提高了刷鍍層的致密性。在相等的厚度條件下,其孔隙率較一般電鍍層少75%,較金屬火焰噴涂層少95%。對(duì)于某些刷鍍層,當(dāng)鍍層大于5μm時(shí),用貼紙法檢測(cè)不出鍍層的孔隙。
2、刷鍍層的硬度及耐磨性能
由于影響鍍層硬度值的因素較多,如鍍層的厚度、孔隙率等,因此在正確選用測(cè)定硬度方法的條件下其實(shí)際硬度值的極限區(qū)間往往較測(cè)定值更高。按照一般概念,與鍍層硬度性能密切相關(guān)的是鍍層的耐磨性能。目前選用電刷鍍層作為耐磨鍍層的場(chǎng)合大致有如下幾種情況:(1)耐電蝕磨損,主要是各類電觸點(diǎn)、集電環(huán)及導(dǎo)電開關(guān),選用的刷鍍層材料是錫、金、銀等。其中錫刷鍍層主要是改善導(dǎo)電性能、耐電蝕磨損的本體金、銀刷鍍層的硬度值是:
純金刷鍍層硬度值為努氏硬度Hknoop120~132,一般鍍金層則為70~100;硬金刷鍍層硬度值為努氏硬度Hknoop150~160;純銀刷鍍層硬度值為顯微硬度Hm105~130,一般鍍銀層則為60~100。
這表明兩種常用觸頭的金、銀刷鍍層的硬度值均高于一般金、銀鍍層。(2)耐微動(dòng)磨損鍍層常用錫及鎳+錫刷鍍層
鎳刷鍍層的硬度因不同刷鍍工藝而有差別,約在HV500~620之間變化,其中高濃度鎳刷鍍層靠近上限值,特殊鎳及快速鎳接近下限值。(3)耐機(jī)械磨損,如耐擦傷的刷鍍層常采用較高硬度鎳合金、鈷合金、硬鉻及鎳-磷合金刷鍍層。由于鈷價(jià)格高,硬鉻刷鍍層對(duì)環(huán)境影響較大,所以實(shí)際應(yīng)用時(shí)常優(yōu)先選用鎳合金刷鍍層,如鎳-鎢、鎳-鎢(D)及鎳-磷合金刷鍍層。其中鎳-鎢合金的硬度約在HV600~700之間,鎳-鎢(D)合金刷鍍層室溫硬度,約為HV650~750,且具有較高的紅硬性,到600℃時(shí),其硬度可達(dá)HV300以上。
鎳-磷合金刷鍍層硬度為HV400~450,但刷鍍后經(jīng)400℃保溫處理后,其硬度值可升至HV700以上;鎳-鈷-磷合金刷鍍層也有類似情況,硬度值由HV520升至HV710,這是由于Ni3P化合物彌散析出,形成沉淀硬化的結(jié)果。不僅有二次硬化現(xiàn)象,而且鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度也有明顯的 提高。
(4)常用刷鍍層的耐磨性能
耐磨刷鍍層常常是在半干甚至無油潤(rùn)滑的邊界條件下工作,因此目前有關(guān)刷鍍層磨損性能的比較都是根據(jù)這一情況而設(shè)定的磨損試驗(yàn)條件下進(jìn)行,常用的試驗(yàn)機(jī)為MM200及MHK500型試驗(yàn)機(jī),它們都是在一定比壓下,選用45#鋼、滾珠軸承鋼或淬火鋼作為磨輪,在無油潤(rùn)滑條件下與塊狀或環(huán)形試樣作相對(duì)運(yùn)動(dòng),以試樣的磨痕深度或?qū)挾鹊牡箶?shù)作為判劇來評(píng)定其相對(duì)耐磨性能,數(shù)值越大,耐磨性越好,總結(jié)這些數(shù)據(jù),刷鍍層耐磨性由高至低的順序如下:
高效鉻 > 鎳-鎢 > 特殊鎳 > 快速鎳 > 45#鋼淬火 > 20#鋼滲 > 45CrMo鋼氮化
3、刷鍍層的耐蝕性能 常用鎘、鋅及銦合金刷鍍 層作為耐蝕層。對(duì)于某些重要部位,如船用發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、水冷套的密封環(huán)、發(fā)電機(jī)集電環(huán)和某些熱塑模具等都先用薄層黃金刷鍍層作為耐蝕阻擋層,再刷鍍錫或其他合金鍍層。在有磨損和腐蝕雙重作用環(huán)境中,則大多選用刷鍍鎳或鎳-鈷合金鍍層。在海洋大氣或海水環(huán)境中常選用鎘、銦刷鍍層,銦鍍層的耐蝕性較鎘鍍層更好,周期鹽水浸泡試驗(yàn)表明:經(jīng)30小時(shí)試驗(yàn)后,鎘、鋅鍍層均出現(xiàn)底金屬腐蝕,而銦鍍層經(jīng)48小時(shí)試驗(yàn)后,底金屬仍未腐蝕。低氫脆刷鍍鎘的鹽霧試驗(yàn)結(jié)果顯示了極高的耐蝕性,試驗(yàn)周期達(dá)到500~2400小時(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般鍍鎘層的120小時(shí),研究者認(rèn)為,這一結(jié)果可能與刷鍍低氫脆鎘具有較高純度有關(guān)。
一般言之,在相同厚度條件下,刷鍍層的耐蝕性與一般鍍層較為接近,只有少數(shù)幾種刷鍍層的耐蝕性能較一般鍍層稍高,能適應(yīng)的服役條件也大致相同:鋅刷鍍層較適用于干燥大氣;銦、鎘刷鍍層較適用于海洋環(huán)境;鎳或鎳-鈷刷鍍層較適用于磨蝕環(huán)境;鎳-鉻刷鍍層具有較好的抗高溫氧化或高溫腐蝕性能;鉻刷鍍層主要用于氧化性介質(zhì)環(huán)境。
4、刷鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度
刷鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度,按GB5270-85或ISO2819-1980標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,主要是定性檢測(cè)方法。與一般電鍍層比較,刷鍍層有較高的結(jié)合強(qiáng)度,但因基體材料不同而略有分別。如在低碳鋼、銅及黃銅基體上,兩種鍍層的結(jié)合強(qiáng)度相當(dāng),在高合金鋼、鎳-鉻合金、鋁及難熔金屬上,刷鍍層的結(jié)合強(qiáng)度高于一般鍍層。在定性檢測(cè)時(shí),所有刷鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度都可等于或大于7kg/cm2,且可通過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。幾種常用刷鍍層的定性檢測(cè)如表1。
3、受鍍工件不變形、不變質(zhì),可簡(jiǎn)化或省略后處理工序,做到一次成形
受鍍工件經(jīng)預(yù)處理校形后,可直接在室溫凈化和刷鍍,鍍層厚度可按要求精確控制,不單邊,沒有熱影響,不改變受鍍件基體的組織狀態(tài)和成分。而且隨著電刷鍍技術(shù)的不斷開發(fā)應(yīng)用,許多有工程應(yīng)用價(jià)值的刷鍍層顯示了它們本身的優(yōu)良特征,例如:
無需去氫后處理的低氫脆鎘刷鍍層; 低應(yīng)力鎳刷鍍層;
不需拋光處理的鏡面鎳刷鍍層;
4、廣泛的適用性
目前可以使用電刷鍍技術(shù)的基體材料幾乎包括了所有的金屬結(jié)構(gòu)材料:碳鋼、合金鋼、鑄鐵、不銹鋼、鎳基合金、銅基合金、鋁基合金。鋁是資源豐富的新型結(jié)構(gòu)材料,對(duì)于要求具有較高比強(qiáng)度的運(yùn)載機(jī)械,如飛機(jī)、汽車、船艦、摩托車具有十分重要的使用價(jià)值,所以其應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)大。目前電刷鍍技術(shù)已經(jīng)成功用于鋁質(zhì)箱體、蒙皮等的修復(fù)。
對(duì)于進(jìn)行過不同表面處理的機(jī)件,電刷鍍技術(shù)也是適用的,如滲碳件、調(diào)質(zhì)件、金屬熱噴涂件、鍍鉻件、鍍鎳件等。
5、較高的沉積速率,較低的一次投資費(fèi)用
電刷鍍時(shí),其許用上限極限電流密度可達(dá)100~300A/dm2,是一般電鍍的5~10倍。
由于電刷鍍時(shí)無需大型槽體及大型電源設(shè)備,且所使用的鍍液量少,不需儲(chǔ)備過多的化學(xué)物料,因此,無論是一次固定投資或占用的流動(dòng)資金量都是較少的。
二、刷鍍用電源及機(jī)輔具
(一)刷鍍電源
目前使用的刷鍍電源有直流電源及脈沖電源兩種,以下重點(diǎn)介紹使用較多的直流電源,這種電源有硅整流、可控硅整流及開關(guān)電流等幾種型式,為平流外特性,即隨著負(fù)載電流增大,其電壓下降不多,一般均具有以下功能:(1)設(shè)有安時(shí)計(jì)或鍍層厚度計(jì),顯示和監(jiān)控刷鍍層的厚度;(2)可正負(fù)極轉(zhuǎn)換,以滿足刷鍍、活化及電凈不同工序的需要;(3)過載保護(hù)和報(bào)警裝置,保護(hù)電源在超過額定輸出電流或兩極短路時(shí),快速切斷電源。常用的刷鍍電源
1、變壓器調(diào)壓式刷鍍電源
這類電源根據(jù)輸出功率大小,采用單相或三相變壓器供電,變壓器輸出電壓無級(jí)可調(diào),一般輸出功率小于或等于3000W時(shí),采用單相調(diào)壓;大于3000W時(shí),則采用三相調(diào)壓,經(jīng)二極管或可控硅整流后輸出100Hz脈動(dòng)直流。
2、便攜式刷鍍電源
便攜式刷鍍電源為開關(guān)電源,全部由模塊組裝而成。拼裝、維修極為方便,體積小,質(zhì)量輕,適合野外、艙內(nèi)、高空、在線等現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),而且電參量紋波低,溫升小,效率高。
+30%-20%
其主要技術(shù)特點(diǎn)是: 主要技術(shù)參數(shù)
1.輸入電壓:?jiǎn)蜗唷?20V ; 2.頻率:50HZ(48HZ-63HZ)3.效率:≥90% 4.輸出電壓:0-15V連續(xù)可調(diào) 5.輸出電流自動(dòng)調(diào)整 6.穩(wěn)壓精度:≤1% 7.紋波:≤100mV 8.絕緣電阻:≥10MΩ 9.絕緣耐壓:≥1500V/1分鐘 10.溫度:-45∽50℃ 11.外形尺寸:400*420*200 12.主機(jī)重量:6KG 二)刷鍍筆
刷鍍筆由導(dǎo)電手柄和陽極組成,兩者通常用螺紋連接,而對(duì)小功率刷鍍筆可用緊配式連接。
1、導(dǎo)電手柄
TDB型導(dǎo)電手柄的結(jié)構(gòu)見圖2。它適用于小型旋轉(zhuǎn)體類陽極,通過鎖緊螺母和O型密封圈把陽極壓接在柄體端部。II型適用于功率較大的陽極,把陽極擰在柄體的端部,用密封圈和鎖緊螺母使兩者緊固。
1-陽極 2-O型密封圈 3-鎖緊螺母 4-帶散墊片的柄體 5-尼龍手柄 6-導(dǎo)電桿 7-電纜插座。TDB-2、3、5型導(dǎo)電手柄的結(jié)構(gòu)與TDB-I(II)型相似,只是尺寸逐漸加大,能在較高電流下工作。
TDB-4型為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電手柄,工作時(shí)除手柄外,其余部分連同陽極均由軟軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。主要用于刷鍍小孔、狹縫、劃傷和內(nèi)角等部位。在這種場(chǎng)合僅靠手工移動(dòng)陽極,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且難以達(dá)到最佳的陰、陽極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,刷鍍質(zhì)量亦難以保證。使用這種鍍筆,只要調(diào)節(jié)軟管轉(zhuǎn)速便能獲得最佳的陰陽極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。另外,還有適用于特小型面上刷鍍的微型鍍筆及筆中通冷卻水的內(nèi)冷卻鍍筆。
3、刷鍍筆的使用(1)鍍筆組裝完畢后,應(yīng)檢查從電纜到陽極之間的電阻,其電阻值應(yīng)小于1.5Ω。這種檢驗(yàn)在每次使用之前均應(yīng)進(jìn)行,以免因酸堿腐蝕或氧化而導(dǎo)致接觸不良。一旦電阻值增大,要用砂紙打磨接觸面,使之達(dá)到規(guī)定值。
(2)陽極須包裹一層或兩層滌綸絨布,起著儲(chǔ)存溶液,防止陽極與鍍件直接接觸的作用(否則陰陽極短路,會(huì)產(chǎn)生電弧而燒傷鍍件表面),并對(duì)陽極表面產(chǎn)生的石墨粒子或鹽類起一定的過濾作用。
(三)輔助設(shè)備
為使刷鍍操作能順利進(jìn)行,保證質(zhì)量,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高工作效率,應(yīng)配備一些輔助設(shè)備。主要有:
1、轉(zhuǎn)胎:用于夾持零件,轉(zhuǎn)速最好能在ф0~100轉(zhuǎn)/分之間分級(jí)或無級(jí)調(diào)節(jié)。
2、輸液泵:為了連續(xù)供給刷鍍過程中需要的溶液,供液泵是必不可少的,可以選用磁力泵或隔膜泵。對(duì)于小型零件,流量為4L/min,對(duì)于大型零件為20L/min。
3、控制閥門與流量計(jì):用以調(diào)節(jié)和計(jì)量鍍液的流速和流量。
4、帶軟軸的旋轉(zhuǎn)臺(tái):用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鍍筆和各種成形的小砂輪,轉(zhuǎn)速最好能調(diào)節(jié)。
5、磨石、刮刀和成形小砂輪:用于修整零件上的劃傷、凹坑等缺陷和鍍層。
6、其它:接液盤、塑料盤、吸球、燒杯、絕緣膠帶等。電刷鍍?nèi)芤旱膽?yīng)用范圍: 適用范圍
用于各種鋼鐵、難熔金屬、鎳或鉻層的活化,對(duì)鋼鐵浸蝕較慢
用于各種鋼鐵、鋁合金的活化,對(duì)鋼鐵浸蝕快,也可用于去毛刺或剝蝕鍍層
用于除去經(jīng)1號(hào)、2號(hào)或其它活化液處理后殘留在零件表面上的石墨、碳化物或污物
浸蝕能力比1號(hào)液強(qiáng),用于1 號(hào)或2號(hào)活化液處理效果不夠好的場(chǎng)合
用于鉻、鎳及鎳合金等易鈍化基材的活化
活化時(shí)一般都采用反向(即零件接正極)的方式,其效果與活化速度均比正向時(shí)高。對(duì)要求表面粗糙度不變的情況下才采用正向(例如光亮鎳表面刷鍍金),有時(shí)也可采用正向與反向交替活化的方式,對(duì)于某些難活化的材料用此法往往能得到良好的結(jié)果。具體規(guī)范則需根據(jù)材料牌號(hào)和表面狀態(tài)試驗(yàn)確定。各種活化液的處理時(shí)間因材料類型、表面銹蝕程度、對(duì)零件表面粗糙度要求等的不同而異,一般在5~100秒。
(一)多層結(jié)構(gòu)
通常的刷鍍層分三層結(jié)構(gòu),即底層、夾心層和工作層。
1、底層 底層又稱過渡層或“閃鍍層”。其主要目的是提高刷鍍層與基材的結(jié)合強(qiáng)度,可在以下幾種情況下使用:
(1)基材與刷鍍液迅速產(chǎn)生置換反應(yīng)而形成疏松、附著力不良的鍍層。如鋼鐵零件直接刷鍍酸性銅和銀時(shí)會(huì)產(chǎn)生這樣情況,這時(shí)就應(yīng)預(yù)先刷鍍鎳或堿性銅作為底層。
(2)基材化學(xué)活性強(qiáng),用較強(qiáng)的酸性或堿性刷鍍液時(shí),會(huì)受到強(qiáng)烈浸蝕而無法形成良好的鍍層。如鋁零件直接刷鍍高速銅時(shí),鋁基材便會(huì)受到浸蝕,此時(shí)要用特殊鎳作底層。鋅是兩性金屬,為了防止基材腐蝕必須采用中性溶液作底層。
(3)基材表面呈鈍態(tài),則因鈍化膜的存在而不易得到附著力好的刷鍍層。如不銹鋼零件刷鍍時(shí)應(yīng)用特殊鎳作底層,從而得到附著力良好的特殊鎳底層。
另外,對(duì)于鑄鐵及粉末冶金件等類組織疏松的基材,為防止?jié)B入孔隙中的殘余鍍液對(duì)基材的腐蝕,應(yīng)使用接近中性的刷鍍液(如堿性銅、快速鎳)刷鍍底層,其厚度一般為2~5μm。
2、夾心層
單一鍍層都有一定的極限厚度,若超過此厚度值,鍍層便會(huì)出現(xiàn)裂紋、組織粗化、附著力大大降低等缺陷(主要是由鍍層內(nèi)應(yīng)力引起),所以當(dāng)修復(fù)零件時(shí),若尺寸超差較大,應(yīng)該在中間刷鍍夾心層。夾心層的作用主要是降低鍍層的內(nèi)應(yīng)力,有時(shí)為了提高光潔度和封閉孔隙也采用夾心層。夾心層可以是一層,也可以是多層夾心層。
夾心層常采用銅和低應(yīng)力鎳,用低應(yīng)力鎳作夾心層,厚度一般為5~20μm,用銅作夾心層,厚度應(yīng)按具體情況而定。常選用的夾心層有低應(yīng)力鎳、高速銅、高堆積又減銅等內(nèi)應(yīng)力較低的刷鍍層。
3、工作層(即功能鍍層)
工作層即刷鍍?cè)?件表面的鍍層,它應(yīng)能滿足零件要求的力學(xué)、物理、化學(xué)、電化學(xué)及裝飾性能的要求。
轉(zhuǎn)至鍍層設(shè)計(jì)主要類別有:耐磨和減摩鍍層、抗高溫氧化鍍層、防粘鍍層、非晶態(tài)鍍層、導(dǎo)電鍍層、磁性鍍層、熱處理用鍍層、可焊性鍍層、裝飾鍍層、吸光和吸熱鍍層、耐腐蝕鍍層。
(1)耐磨鍍層
鍍層具有較高的硬度和較好的耐磨性,常用的刷鍍層有:高效鉻鍍層、快速鎳鍍層、鎳-鈷合金、鎳-鎢合金、鎳-磷合金鍍層等。(2)減摩鍍層
減摩性鍍層具有較低的摩擦系數(shù)和較好的自潤(rùn)滑性能,常用的刷鍍層有:銅刷鍍層、銀刷鍍層、錫-銅-銻三元合金刷鍍層等。(3)抗高溫氧化鍍層
在400~500℃的高溫環(huán)境下,可以采用鎳-磷合金、鎳-鈷-磷合金、鉻等鍍層。對(duì)于更高的溫度(大于500℃)必須采用鎳-鎢合金,鎳-鈷-鎢合金,鈷-鎢合金等鍍層。(4)導(dǎo)熱、導(dǎo)電鍍層
銀、金、銅以及它們的合金刷鍍層具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電能力,可用于導(dǎo)熱、導(dǎo)電鍍層。(5)磁性鍍層 鐵、鐵-鈷及鈷刷鍍層是具有良好磁性的鍍層。(6)熱處理用防滲鍍層
對(duì)于局部需要滲碳和滲氮的工件,其他部位可以采取刷鍍銅層來防止?jié)B碳,刷鍍錫層來防止?jié)B氮。(7)可焊性鍍層
錫、鉛-錫、銀刷鍍層具良好的釬焊性能,可用于修補(bǔ)電器零件和其他需釬焊的場(chǎng)合。(8)裝飾鍍層
因?yàn)殂t和金鍍層在空氣中不易被氧化變色,因此,刷鍍鉻和金經(jīng)常用作裝飾鍍層。此外,光亮鎳、光亮銅、光亮銀、黃銅鍍層也可以作為光亮裝飾刷鍍層。(9)吸光、吸熱鍍層
刷鍍鐵層經(jīng)發(fā)黑后,可以用于光學(xué)儀器零件吸收光線或作為吸熱鍍層。刷鍍黑鎳適用于表面裝飾、吸光、吸熱鍍層。(10)防粘鍍層
鉻和鎳-磷鍍層拋光至鏡面光亮?xí)r具有較好的脫膜性能。常用的鍍液有:三價(jià)鉻鍍液,高效刷鍍鉻鍍液,酸性鎳-磷合金鍍液。(11)耐腐蝕鍍層
常用的防腐蝕性鍍層有:鎘鍍層、銦鍍層、鋅鍍層、鉛鍍層、銅鍍層、鎳及鎳合金鍍層。
(二)單層結(jié)構(gòu)
有些工作層與基體材料結(jié)合良好,不必要附加底層也可以達(dá)到較好的結(jié)合強(qiáng)度。例如銅基體刷鍍鎳時(shí),只對(duì)銅基體進(jìn)行前處理后,直接刷鍍快速鎳達(dá)到所要求尺寸;低碳鋼基體刷鍍鉻,鋼件(20#鋼、30#鋼、45#鋼等)可先用鉻溶液反向處理后,直接轉(zhuǎn)正向刷鍍鉻,便可以獲得良好的鉻鍍層。低碳鋼、銅、黃銅都可以直接刷鍍鎳和鉻。
(三)雙層結(jié)構(gòu)
有些工件材料不能直接刷鍍工作層,必須通過打底層來提高結(jié)合強(qiáng)度。例如中、高碳鋼刷鍍快速鎳時(shí),必須刷鍍特殊鎳1~2μm作底層,再刷鍍快速鎳以提高結(jié)合強(qiáng)度;刷鍍酸銅時(shí),先預(yù)鍍鎳或堿性銅,再刷鍍酸性銅,可以大大提高鍍層與基體材料之結(jié)合強(qiáng)度。
(六)刷鍍層脫落的原因和解決方法
刷鍍的成敗,首先取決于鍍層與基體材料的結(jié)合強(qiáng)度,其次才是鍍層的性能。刷鍍層脫落一般分為兩種情況:鍍層與基體和鍍層之間的脫落。分述如下:
1、鍍層與基體之間脫落的原因和解決方法(1)除油不徹底
若除油不干凈,在工件油污粘附處,因?qū)щ姴缓?,不能達(dá)到活化效果,鍍層在該處會(huì)起泡脫落。如遇到這種情況,刷鍍前必須嚴(yán)格去除油垢,最好用熱的溶液去油。對(duì)于有油孔的軸,若是直通孔,可以把孔內(nèi)油污清洗干凈,否則,封堵油孔,避免在刷鍍過程中冒油出來,影響鍍層結(jié)合強(qiáng)度。(2)活化不良
鍍層與基材結(jié)合強(qiáng)度的好壞,活化處理是關(guān)鍵。若活化不徹底,鍍層會(huì)脫落?;罨暮脡闹庇^標(biāo)志是被鍍表面應(yīng)失去金屬光澤,有粗化感,對(duì)含碳量高的工件,表面應(yīng)為黑色,并用3#活化液活化,活化后表面應(yīng)為銀灰色,才能進(jìn)行刷鍍。(3)金屬的置換反應(yīng)
金屬的置換反應(yīng)屬化學(xué)反應(yīng),它的速度要比刷鍍時(shí)的電化學(xué)反應(yīng)更快。當(dāng)溶液一接觸工件表面就發(fā)生這種置換反應(yīng),使鍍層與基體結(jié)合不牢固,這種置換層上的刷鍍層便會(huì)脫落。
上述現(xiàn)象主要來源于活化液和特殊鎳底層受銅離子污染。活化液的銅離子來源于兩個(gè)方面:一是對(duì)銅基活化時(shí),帶進(jìn)的銅離子;其次是石墨陽極緊固銅螺母被活化液腐蝕而被帶進(jìn)溶液中。此時(shí)必須更換活化液,對(duì)銅件刷鍍時(shí)應(yīng)用專一活化液。特殊鎳鍍液的銅離子主要來源于陽極緊固銅螺母,遇到這種情況,也必須更換特殊鎳鍍液。(4)選擇底層不當(dāng)
對(duì)于不銹鋼和鉻層表面刷鍍,因?yàn)榻?jīng)過活化的表面很快形成氧化膜,若采用堿銅作底層,堿銅鍍液不能把氧化膜去掉,所以鍍層與基材結(jié)合不好,會(huì)起泡脫落,對(duì)于這種情況應(yīng)該采用酸性較強(qiáng)的特殊鎳鍍液作底層,因?yàn)殄円嚎梢曰罨コ讳P鋼、鉻層表面形成的微量氧化膜,使特殊鎳與基體結(jié)合良好。(5)基體材料的腐蝕
有些鍍液對(duì)基材腐蝕嚴(yán)重,會(huì)造成鍍層與基體脫落。例如,鋼鐵刷鍍特殊鎳后刷鍍酸性銅,若特殊鎳太薄,酸性銅會(huì)腐蝕基材,使鍍層脫落,這時(shí),可以在特殊鎳底層上加鍍堿銅或快速鎳,然后再刷鍍酸性銅。又如鋅為兩性金屬,在酸和堿中都存在腐蝕現(xiàn)象,因此,在鋅和鋅合金上刷鍍時(shí),應(yīng)選用中性鍍液作底層。(6)刷鍍前后溶液溫差太大
對(duì)有些經(jīng)過強(qiáng)化處理的金屬材料表面,若刷鍍前處理溶液和工件溫度較低,刷鍍后鍍液和工件溫度較高,刷鍍完工經(jīng)過冷卻后,鍍層會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力裂紋和脫落現(xiàn)象,遇到這種情況,刷鍍前的溶液和工件必須加熱至40~50℃,并通過溶液流量來控制刷鍍過程中溶液的溫度變化在±5℃之間。
2、刷鍍層與鍍層之間的脫落原因和解決方法。(1)特殊鎳底層太厚
特殊鎳結(jié)晶比快速鎳更細(xì),當(dāng)特殊鎳作底層時(shí),若刷鍍時(shí)間太長(zhǎng),鍍層太厚,以致發(fā)亮,在發(fā)亮的特殊鎳表面上刷鍍快速鎳,由于快速鎳晶粒較粗,會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò),使鍍層內(nèi)應(yīng)力增大,造成快速鎳鍍層與特殊鎳鍍層之間脫落。遇到這種情況,必須減少特殊鎳鍍層的厚度,一般控制在1~2μm。
(2)鍍層出現(xiàn)干斑
在刷鍍大工件時(shí),若鍍液溫4度和工件溫度過高,鍍液又不能連續(xù)供給,會(huì)造成局部干斑,使鍍層局部脫落,這時(shí),必須降低刷鍍電壓或加快鍍液流速以便保持工件的適合溫度,使刷鍍過程中不出斑干斑。(3)中途停電時(shí)間太長(zhǎng) 1.在刷鍍鎳或鉻時(shí),因停電或?qū)Ь€接觸不良造成停鍍,若停電時(shí)間超過5分鐘后再繼續(xù)刷鍍,會(huì)造成鍍層間脫落。此時(shí),必須重新前處理,再進(jìn)行刷鍍。
六、刷鍍操作中的注意事項(xiàng)
(一)鍍液和零件的預(yù)熱
一般鍍液的理想工作溫度是25~50℃之間。鍍液溫度高可使用較高的電流密度,沉積速度快,底層內(nèi)應(yīng)力小,附著力高,所以當(dāng)鍍液溫度低時(shí),應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行加溫。而對(duì)硬質(zhì)鍍層(如鎳和鉻),若鍍液起始溫度偏高,在刷鍍過程中,如果沒有足夠的溶液循環(huán)冷卻,溶液和工件的溫度會(huì)越來越高,當(dāng)刷鍍完畢后,待工件冷卻,其表面容易出現(xiàn)裂紋,因此,對(duì)這種情況必須適當(dāng)控制鍍液和工件的溫度,增大鍍液容量以保持溫度的穩(wěn)定性。
(二)刷鍍陽極與零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度
刷鍍的鍍筆陽極與零件的被鍍表面之間應(yīng)有一合適的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。速度太低,刷鍍電流過大時(shí),會(huì)使鍍層燒傷或多孔、粗糙、發(fā)脆;速度過快會(huì)降低電流效率,甚至不能沉積金屬。一般來說,對(duì)電流效率低的鍍液,如鉻(三價(jià)或六價(jià)鉻)鍍液,必須降低陰陽極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度;對(duì)電流效率高的鍍液(如銀、快速鎳溶液),可加快相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,升高電流密度,提高沉積速度。
(三)工作電壓和電流
當(dāng)電壓一定時(shí),刷鍍的電流大小與溶液的導(dǎo)電能力、陰陽極距離、包套材料的吸水性、溶液的溫度,陰陽極接觸面積有關(guān)。刷鍍時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)工作電壓值,如被鍍面積小、溫度低、陰陽極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度慢時(shí),工作電壓要低些,反之,工作電壓要高些,這可通過觀察鍍層外觀是否正常,作出判斷,調(diào)整電壓。
(四)被鍍表面潤(rùn)濕狀態(tài)
被鍍表面在從前處理開始的各個(gè)工序中,都要求始終保持潤(rùn)濕狀態(tài),因此,工序間的轉(zhuǎn)換動(dòng)作要迅速,決不要在刷鍍過程中使鍍層產(chǎn)生干斑。對(duì)于大面積的刷鍍,可采用多個(gè)鍍筆同時(shí)進(jìn)行,并連續(xù)向陰陽極供給鍍液,也可適當(dāng)降低電流密度,以保持鍍液溫度在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>
(五)鍍液的使用極限
因?yàn)榻^大多數(shù)刷鍍工藝都是采用不溶性陽極,在刷鍍過程中,鍍液中的金屬離子得不到補(bǔ)充,金屬離子的含量越來越少,當(dāng)鍍液循環(huán)使用到一定程度后會(huì)析出大量鹽類(高溫鍍液更明顯),鍍液粘度增大,金屬離子含量明顯降低,沉積速度很低等現(xiàn)象,使鍍液不能繼續(xù)使用,鍍液的使用極限通常用鍍液的剩余量表示。
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第三篇:鍍鎳碳納米管研究進(jìn)展
《高性能電磁屏蔽復(fù)合填料的制備及表征》
班級(jí):11080801 學(xué)號(hào):2008302929
姓名:何征 日期:2011.12.12 碳納米管電磁屏蔽填料的研究進(jìn)展
1.引言
電磁屏蔽材料是一種集結(jié)構(gòu)/功能一體化的復(fù)合材料,具有優(yōu)異的綜合性能和電磁防護(hù)功能,其基本原理主要是基于電磁波穿過防電磁波輻射材料時(shí),產(chǎn)生波反射、波吸收和電磁波在材料內(nèi)的多次反射,導(dǎo)致電磁波能量衰減[1]。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)中各種軍用設(shè)備電磁輻射功率增強(qiáng),對(duì)電磁防護(hù)的要求也越來越高[2] ,需要開發(fā)出新型的電磁屏蔽復(fù)合材料。電磁屏蔽材料大多數(shù)是由單組份的高導(dǎo)電率或高磁導(dǎo)率電磁屏蔽填料均勻分散在聚合物基體中加工而成 [3]。目前常用的電磁屏蔽材料可以分為本征型和摻和型。本征型電磁屏蔽材料主要是以導(dǎo)電聚合物如聚苯胺、聚毗咯等與其它樹脂混合組成復(fù)合涂料。摻和型電磁屏蔽涂料主要是由樹脂、稀釋劑、添加劑及導(dǎo)電填料等組成[4]。
由于碳系填料加工簡(jiǎn)單,因此常用電磁屏蔽填料,例如有炭黑、石墨、納米石墨微片和碳納米管等。自1991 年日本N EC 公司的S.Iijima 教授發(fā)現(xiàn)碳納米管以來,由于其獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)及磁學(xué)性能引起了全球科學(xué)家的廣泛關(guān)注。碳納米管的特殊結(jié)構(gòu)和介電性, 使其表現(xiàn)出較強(qiáng)的寬帶微波吸收性能, 同時(shí)兼具質(zhì)量輕、導(dǎo)電性可調(diào)、高溫抗氧化性能強(qiáng)和穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn), 是一種有前途的微波吸收劑, 可以作為潛在的隱身材料、電磁屏蔽材料或暗室吸波材料, 在此基礎(chǔ)上, 碳納米管微波吸收材料的研究取得了積極的成果。2.技術(shù)研究進(jìn)展
朱紅[5]采用化學(xué)鍍的方法對(duì)碳納米管進(jìn)行表面鍍鎳,T EM 觀察證實(shí)了碳納米管上已鍍覆了鎳層,鍍層厚度約8~ 15nm。采用HP8722ES 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 測(cè)量了樣品在2~ 18GHz 頻率范圍內(nèi)的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率。用吸收屏理論公式計(jì)算其反射損耗(R.L.)、匹配厚度(dm)及匹配頻率(f m),結(jié)果表明, 隨著匹配厚度的增大, 化學(xué)鍍鎳碳納米管的吸收峰沒有發(fā)生移動(dòng), 當(dāng)匹配厚度dm = 0.2mm時(shí), 樣品最低反射損耗達(dá)-11.40dB, 對(duì)應(yīng)的匹配頻率f m = 15.6GHz, 而且在整個(gè)電磁波頻率測(cè)試范圍內(nèi), 反射損耗值均<10dB)和5.41GH z(R <-6dB)。碳納米管表面鍍鎳后吸收峰值雖然變小, 但吸收峰有寬化的趨勢(shì), 這種趨勢(shì)有利于制造寬頻吸波材料。
王盡美等[7]利用碳納米管一納米管狀聚苯胺復(fù)合材料,進(jìn)行化學(xué)無電金屬鍍層。經(jīng)過采用Ni、Cu和Ni—Cu復(fù)合鍍層工藝試驗(yàn)對(duì)比,形成了納米金屬鍍層復(fù)合物。通過SEM觀察發(fā)現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)的金屬顆粒在聚苯胺分子的表面形成了均勻分布和穩(wěn)定的結(jié)合,利用TG、XRD等一系列實(shí)驗(yàn)分析表明鍍層材料具有良好的金屬一納米管狀聚苯胺晶體共軛結(jié)構(gòu)。通過壓片法,利用波導(dǎo)管進(jìn)行抗電磁波性能分析,電磁波的屏蔽效應(yīng)達(dá)到了40dB,證明該材料在電磁屏蔽及相關(guān)電子、傳感器等技術(shù)應(yīng)用中,將具有良好的應(yīng)用前景。
圖3 納米聚苯胺金屬鍍層SEM結(jié)構(gòu)圖
從圖3可見,在納米管狀聚苯胺的表面鍍銅后,銅樣普遍要高。而在聚苯胺分子氧化分解后,金屬材料粒子形成均勻的分布。而直接鍍鎳后,聚苯胺表面的仍具有良好的穩(wěn)定性。金屬層分布就不是很均勻,在納米管狀的材料縫隙間存在著大量的不規(guī)則的鎳金屬顆粒。利用鎳、銅復(fù)合鍍層,在聚苯胺的納米管表面形成了非常良好的連續(xù)均勻的鍍層。
趙東林[8]等用豎式爐流動(dòng)法, 以二茂鐵為催化劑, 噻吩為助催化劑, 苯為碳源通過催化裂解反應(yīng)在1100~1200℃制備了直線形碳納米管, 外徑為20~50 nm, 內(nèi)徑10~30 nm, 長(zhǎng)度50~1000 nm。用化學(xué)鍍工藝在碳納米管表面均勻包覆了Ni-P 和Ni-N 合金, 研究了它們的磁性能及其環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料在2~18 GHz的微波吸收性能。
圖4 鍍Ni-P 合金碳納米管的磁滯回線
圖5 400℃熱處理后鍍Ni-N 合金碳納米管的磁滯回線
與純碳納米管相比, 鍍Ni-P 合金碳納米管復(fù)合材料的吸收峰向高頻移動(dòng), 鍍Ni-P 和Ni-N 合金碳納米管經(jīng)熱處理后,復(fù)合材料的吸收峰向低頻移動(dòng)。鍍Ni-P 合金碳納米管以及鍍Ni-P 和Ni-N 合金經(jīng)熱處理碳納米管的矯頑力分別為304.34 Oe、81.65 Oe、183.85 Oe。隨著矯頑力的增加, 在2~18 GHz, 復(fù)合材料的微波吸收峰向高頻移動(dòng)。在復(fù)合材料中, 碳納米管以及鍍Ni-P 和Ni-N 合金的碳納米管作為偶極子吸收微波。
王力等[9]以自制的多壁碳納米管為原料,利用化學(xué)鍍的方法制得鍍鎳碳管。并用X 射線衍射儀、透射電鏡、掃描電鏡及能量色散譜儀對(duì)其進(jìn)行了表征,結(jié)果表明:碳管表面鍍鎳層中x(Ni)達(dá)到68.8 %,磁性能分析表明,鍍鎳碳管飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到13 067 Am2/kg,熱處理后飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到257 733 Am2/kg。最后,對(duì)其表面鍍層進(jìn)行了熱分析。
圖 6 碳管及鍍鎳碳管的磁滯回線
圖 6(a)給出了碳管鍍鎳前后的磁滯回線,鍍鎳碳管的飽和磁化強(qiáng)度(Ms)為13 067 Am2/kg,相對(duì)鍍鎳前增大了4 倍,剩余磁化強(qiáng)度(Mr)為2 238 Am2/kg,相對(duì)鍍鎳前也增加兩倍多,相反矯頑力(Hc)卻為鍍鎳前的一半,約為5.920 kA/m,軟磁性增強(qiáng);圖5(b)是鍍鎳碳管熱處理前后的磁滯回線,400 ℃熱處理后鍍鎳碳管的Ms 為 257 733 Am2/kg,Mr 為36 689 Am2/kg,Hc 為9.44 kA/m。說明熱處理后鍍鎳碳管的飽和磁化強(qiáng)度大大增加。
Jou[10]等研究了CNTs/聚合物復(fù)合材料中CNTs的取向、形狀比質(zhì)量分?jǐn)?shù)和形貌對(duì)材料屏蔽性能的影響,表明該材料的SE最大值可能大于62dB。3.結(jié)語
傳統(tǒng)的電磁屏蔽與吸波材料強(qiáng)調(diào)的是強(qiáng)衰減,而新型的材料則大多采用復(fù)合技術(shù),突出質(zhì)量輕、頻帶寬和性能好的特點(diǎn),能滿足于不同環(huán)境和應(yīng)用場(chǎng)合的需求,因此開發(fā)和研制新一代的多頻、輕質(zhì)、智能型的電磁屏蔽與吸波材料必將成為日后的重點(diǎn)。
碳納米管的特殊結(jié)構(gòu)和介電性, 使其表現(xiàn)出較強(qiáng)的寬帶微波吸收性能, 同時(shí)兼具質(zhì)量輕、導(dǎo)電性可調(diào)、高溫抗氧化性能強(qiáng)和穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn), 是一種有前途的微波吸收劑, 可以作為潛在的隱身材料、電磁屏蔽材料或暗室吸波材料, 因此,在以后的電磁屏蔽材料中研究中,碳納米管將會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 肖鵬遠(yuǎn),焦曉寧.電磁屏蔽原理及其電磁屏蔽材料制造方法的研究[J].非織造布,2010,18(5):15-19 [2] 曲兆明,王慶國(guó).導(dǎo)電屏蔽復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào),2011,25(1):138-141 [3] 秦秀蘭,黃英,杜朝鋒,等.電磁屏蔽涂料中導(dǎo)電填料的研究進(jìn)展[J].材料保護(hù),2007,40(8):62 [4] 胡飛燕.電磁屏蔽涂料研究進(jìn)展[J].涂料綜述,2007:12-16 [5] 朱紅,於留芳,林海燕,等.化學(xué)鍍鎳碳納米管的微波吸收性能研究[J].功能材料,2007,7(38):1213-1216 [6] 李建婷, 曹全喜, 姚嬌艷,等.熱酸氧化及鍍鎳對(duì)碳納米管吸波性能的影響[J].功能材料與器件學(xué)報(bào),2007,5(13):443-448 [7] 王進(jìn)美,朱長(zhǎng)純,李毅,納米管狀聚苯胺金屬鍍覆及抗電磁波性能[J].功能材料,2005,12(36):1938-1940 [8]
[8] 趙東林 , 盧振明, 沈曾民,鍍Ni-P 和Ni-N 合金碳納米管的磁性能及其復(fù)合材料的微波吸收性能[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào),2009,3(21):54-58
[9] 王 力,張海燕,揭曉華,等.鍍鎳碳管的結(jié)構(gòu)及磁性能研究[J].電 子 元 件 與 材 料,2010,11(25):18-20 [10] Jou W.S,H.Z.,Hsu C.F..A carbon nanotube polymer-baed composite with high electromagnetic shielding[J].Journal of electrical materials,2006,35(3):462-470
第四篇:鍍鈦技術(shù)協(xié)議
鍍鈦技術(shù)協(xié)議
××××有限公司(以下簡(jiǎn)稱甲方)委托××××有限公司(以下簡(jiǎn)稱乙方)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行離子鍍膜處理,為明確責(zé)任,經(jīng)甲、乙雙方商量,制訂本協(xié)議。
1.技術(shù)要求
1.1鍍膜厚度:4um±1um。
按GB/T6462-1986《金屬和氧化物履蓋層橫斷面厚度顯微鏡測(cè)量方法》進(jìn)行測(cè)量,要求在同一片環(huán)開口端30°、90°、180°等五處檢測(cè),每批次隨機(jī)抽取3片,厚度均符合要求。
1.2鍍膜硬度
鍍TiN:HV2100~2300,鍍TiAlN:HV2400~2900,鍍DLC:HV2200~2600,按GB/T9790-1988《金屬履蓋層及其他有關(guān)履蓋層維氏和努氏顯微硬度試驗(yàn)》進(jìn)行測(cè)量,要求在同一片環(huán)開口端30°、90°、180°等五處檢測(cè),同一片環(huán)硬度差不大于20,每批次隨機(jī)抽取3片,硬度均符合要求。
1.3鍍膜結(jié)合強(qiáng)度:每批次隨機(jī)抽取3片,在光學(xué)顯微鏡下觀察斷口,無剝落并與基體分離現(xiàn)象。
1.4鍍膜顏色:鍍TiN為金黃色,鍍TiAlN為紫色,鍍DLC為黑色,色澤均勻一致,不得出現(xiàn)偏色現(xiàn)象。
1.5鍍膜后的產(chǎn)品,光密封度好,每批次全檢,合格率≥98%;活塞環(huán)本體未出現(xiàn)組織分解現(xiàn)象,必要時(shí),每批次隨機(jī)抽取3片檢查金相,合格率100%。
1.6鍍膜后的產(chǎn)品,在使用過程中,不得產(chǎn)生脫落、溶解、分解等現(xiàn)象,以至于造成拉缸及粘著于缸套表面等事故。
2.甲方職責(zé)
2.1負(fù)責(zé)提供活塞環(huán)成品。
2.2提供的產(chǎn)品外觀無崩缺、銹蝕等宏觀缺陷,光密封度好,無磷化層。
2.3及時(shí)準(zhǔn)確反饋產(chǎn)品質(zhì)量信息。
3.乙方職責(zé)
3.1加強(qiáng)質(zhì)量體系建設(shè),保證質(zhì)量體系持續(xù)有效。
3.2加強(qiáng)質(zhì)量控制,保證鍍膜后的產(chǎn)品符合甲方要求。
3.3每批產(chǎn)品應(yīng)附有質(zhì)量證明書或產(chǎn)品合格證,并注明:供方名稱、產(chǎn)品牌號(hào)、產(chǎn)品批次號(hào)、各項(xiàng)分析檢驗(yàn)結(jié)果及檢驗(yàn)部門印記、生產(chǎn)/檢驗(yàn)日期。
3.4保質(zhì)保量按期交貨。
3.5對(duì)甲方傳來的質(zhì)量信息單,在一周內(nèi)將整改意見提交給甲方。
3.6在質(zhì)量、技術(shù)、成本、管理等各方面與甲方保持同步發(fā)展,持續(xù)滿足用戶需求。
4.本協(xié)議未盡事宜,由雙方協(xié)商解決。
5.本協(xié)議一式四份,雙方各持兩份,具有同等效力。
6.本協(xié)議自簽訂之日起執(zhí)行。
××××有限公司(甲方)××××有限公司(乙方)
代表簽字:代表簽字:
第五篇:產(chǎn)品鍍鈦問題
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于禮彬
2010-12-08 :
伊朗455鋁合金車電熱器罩板我公司已生產(chǎn)完畢9列,其余6列車已是半成品,處于裝配階段。原先已生產(chǎn)完畢并已裝車的電熱器罩板需增加擋條,其中帶滅火器的電熱器罩板要重新生產(chǎn)更換,原先已生產(chǎn)的作報(bào)廢處理。
我公司經(jīng)考慮決定采取如下措施:
:已裝車的一列車,由我公司服務(wù)人員現(xiàn)場(chǎng)處理,并重新配發(fā)一列車帶滅火器電熱器罩板到長(zhǎng)客更換。
:重新發(fā)5列車電熱器罩板用以替換已裝車和已到貨的5列車,已裝車的3列車由阿爾斯通公司負(fù)責(zé)更換;替換下來的電熱器罩板由我公司負(fù)責(zé)打包運(yùn)回;原先已生產(chǎn)的和已發(fā)貨的帶滅火器電熱器罩板需作報(bào)廢處理,并重新生產(chǎn)。
根據(jù)通知內(nèi)容整改后我公司將產(chǎn)生如下費(fèi)用:
1、發(fā)往長(zhǎng)春的配件包裝費(fèi)、運(yùn)費(fèi)1850元;現(xiàn)場(chǎng)更改費(fèi)用、工資3000元;增加擋條配件104根/列*10元/根= 1040元;重新生產(chǎn)的一列車帶滅火器罩板5塊*1773元塊=8865元。以上幾項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)共14755元(不含稅)。
2、發(fā)往上海的5列車往返運(yùn)費(fèi)計(jì)8000元;現(xiàn)場(chǎng)打包服務(wù)費(fèi)、工資、補(bǔ)貼、差旅費(fèi)計(jì)2200元;重新加裝的14列車擋條104根*10元/根*14列
=14560元;報(bào)廢14列車帶滅火器罩板14列車,每列5塊*14列*1773元=124110元。以上幾項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)共148870元(不含稅)。我公司已根據(jù)通知內(nèi)容將長(zhǎng)客1列車已整改完畢,也已發(fā)2列,其余正在積極整改、配合,由于上述整改費(fèi)用數(shù)額較大,希貴公司充分支持我司的發(fā)展,將以上費(fèi)用重新計(jì)算在合同之內(nèi)。
望批復(fù)為感!