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金属涂镀工艺

金属涂镀工艺

 

湖南省冶金材料研究所

 

一九八三年九月

 

一、概述

1、金属涂镀原理

2、金属涂镀技术特点

3、金属涂镀技术的应用范围及经济效果

4、金属涂镀工艺

1、涂镀前的准备工作

2、镀笔和阳极的准备

3、涂镀液需要量的计算

4、需用电量的计算

5、耗电系C和涂镀层厚度的控制

6、简单电源中厚度的控制

7、弓箭旋转速度计算

二、工件表面处理

1、电净处理

2、活化处理

三、工业几种常用金属材料的涂镀工艺

1、低碳钢和普通低合金钢的涂镀工艺

2、中、高碳钢和金属结构钢以及某些淬火的涂镀工艺

3、铸铁、铸钢的涂镀工艺

4、不锈钢、铬、镍激起合金的涂镀工艺

5、超高强度钢和特种高碳钢的涂镀工艺

6、铜和黄铜及其合金的涂镀工艺

7、铝及铝金属的涂镀工艺

8、锌及锌合金的涂镀工艺

9、特种金属材料的涂镀工艺

1、高熔点金属(钨、钼、钛)及高温合金的涂镀工艺

2、表面高电阻铁素体材料的涂镀工艺

3镁及镁合金的涂镀工艺

四、影响镀层质量和镀积速度的因素

1、镀笔与工件的相对运动速度

2、工作电压和电流

3、工作和涂镀液的温度

4、阴阳极相对运动的方式和轨迹

5、涂镀层结构

6、镀笔和工件的接触压力和阳极包套的影响

7、镀液的供给量与镀液的新旧影响

8、极性的选择

五、金属涂镀工艺的安全与防护

附表

 

一、概述:

1、涂镀原理:

涂镀是在工件表面局部快速电化沉积金属的五槽电镀技术,所需设备较为简单轻便,主要包括一个专用电源设备,带有若干支石墨阳极的镀笔和辅具及涂镀溶液等。

涂镀时,接在直接电源正极上的镀笔与接在负极上的工件接触并作相对运动,通电时在电场的作用,吸附在镀笔阳极棉套上的镀液产生电化学反应,溶液中的金属离子就在镀笔与工件接触的部位沉积,形成了镀层。

镀层的面积由阳极接触的范围而定,镀层的厚度则是随着时间的延长和电量的消耗而逐渐增厚,直至索要求的厚度,其精确度可控制在,0.01~0.02mm之内,甚至还可以涂镀只需要几微米厚的镀层。

此涂镀技术国外在五十年代就发展起来,并迅速得到广泛应用。

在国内经过近三年额研究和应用,也取得较好的效果。

为了满足涂镀技术的需要,国内已经研制成功了四种涂镀专用电源和20多种涂镀液。

我所在综合这些电源的基础上,新设计了一种负载可调节、结构紧凑、使用灵活、价格便宜的涂镀专用电源,同时也成功的试制了10多种常用涂镀液,供省内各单位参考。

3、金属涂镀技术的特点:

金属涂镀在国内的应用仅二、三年的历史,但是已经为许多部门和工厂所重视,并急于想了解该技术及使用性能情况,试用后普遍要推广应用,显然这与该项技术的特点有关。

根据国内近年推广应用和我所近年的应用体会,其特点可归纳为如下几个方面:

1、金属涂镀技术的设备简单,投资少、上马快。

只需要一台专用电源,若干支镀笔,若干种需要的涂镀液即可。

就国内目前情况讲,在投资方面多则5~6千元、少则1千元就能搞起来。

有电源的地方可以涂镀,无电源的地方也可以涂镀,在无电源的地方利用电瓶也可以涂镀,因此涂镀技术大厂搞的起来,小厂也搞的起。

如果和其他修理手段比较,投资就节省很多,一套精镀铬货铁设备至少要1.5万元以上,而且安装麻烦,厂房占地面积大,一套振动电焊设备投资得1万元左右。

2、金属涂镀技术工艺灵活,操作简单容易掌握。

因为取消了镀槽,不仅可以在车间涂镀,还可以到现场进行不解体涂镀。

并且一套涂镀设备,可以涂镀各种各样的品种,根据工况不同的要求换一换镀液就可以了,不像镀槽那样,一个品种要一套设备,一个没有涂镀只是的工人,通过短时间的培训即可以掌握。

3、金属涂镀的沉积速度比槽镀高。

因为在槽时,阴阳两极无相对运动,而在涂镀时候,镀笔和工件之间有相对接触运动,镀液不断补充流动,可以大大减少浓差化极,电流密度可以比槽镀大几倍到几十倍,尽管涂镀时镀液中的金属离子浓度很高,比槽镀大10~20倍。

而仍能得到均匀致密结合良好的镀层。

4、金属涂镀技术维修质量高,设备容积小,功率小,耗电省。

涂镀使用了安倍小时计,能准确的控制镀层厚度,精确度达到±0.01mm,在要求不太高的场合下,可以不必机械加工,不管电焊、热喷涂(焊),槽镀均达不到这样的要求,涂镀设备容量一般为0.4~1.2千瓦,而一般电焊机容量为6~26千瓦,一般槽镀要6千瓦,振动焊接设备容量也不少于5千瓦。

所以涂镀耗电功率极小,是一般电镀接耗电量的几十分之一。

加之省去机械加工,用电就更节省。

例如,一台汽车的半轴套管恢复尺寸用电,若槽镀则耗电4.5度,若采用对焊耗电则需要6度,还需要机械加工,而涂镀则只要耗电0.2度。

5、金属涂镀时,工件输入热量小,在涂镀过程中工件的热温度小于70℃,对基体金属不会产生变形和金相组织的变化,这是焊接和热喷涂(焊)等工艺无法与之竞争的。

6、金属涂镀时,可只用一小杯镀液进行施镀,镀液中不含氰化物和剧毒药品,溶液消耗很少,不会造成大量废液排放污染,故对环境污染较小。

7、用金属涂镀工艺所获得的某些金属镀层,具备良好的机械性能,如硬度高、耐磨性好,通过测试:

在室温时高速镍硬度HV为578,相当于洛氏硬度HRC52左右,铁镀层HV为662,相当于洛氏硬度HRC56,钛合金镀层硬度HV693,相当于HRC57,经不同温度回火,三种镀层硬度都有提高,产生二次硬化效应镍镀层100℃回火时HRC54,铁镀层400℃回火时,HRC59,钛合金在300℃回火时,HRC64,通过试验,上述三种镀层的耐磨性均优于45号淬火钢(HRC55)和20Cr渗碳淬火(HRC60),因此用涂镀工艺修复机械零件货修复加工超差的新件,其使用寿命均比原工件有所提高,具有显著的技术经济效果。

8、在镀液方面,采用不溶性阳极,金属离子全靠镀液提供。

平时不需要对镀液化验调整,有些工厂虽有镀槽车间,但是一般只有几个镀种,每个镀种又需要一套设备,而涂镀技术目前已经发展到一套设备可镀积金、银、铜、铁、锡、镍、铬、锌、镉、铟、铑、镓、钯、铼等30多种单一金属或者其合金。

同一种金属又可以获得不同特点的镀层,以镍为例就有10种溶液,有的可获得较高的沉积速度,有的可获得较高的致密度;有的可获得较好的电效率;有的镀层光亮美观;有的镀层乌黑吸光性好;有的镀层内应力低;有的镀层耐磨性好等等,另外根据镀液说明书可将单一金属溶液按一定比例配制成多种的合金镀液。

金属涂镀技术近两年在国内引起了人们的极大重视,他们为这一技术能以很小的代价换的较大的经济效益而赞叹不已。

又由于这一技术能修复那些以其他技术难以修复的零部件,使一些频临报废的贵重机械得以起死回生。

而被人们成为“机械的起死回生术”。

大量实际应用离子表明涂镀技术是一项符合我国国情、用途广泛、有强大生命力的新技术。

为此,这一技术与热喷涂一起被列入国家“六五”期间四十项重点推广项目之一。

金属涂镀技术已经在国内外广泛应用于飞机、导弹、船舰、汽车坦克、农机、机床、电机、模具、印刷以及其他工程机械乃至文物修复和艺术品的装饰。

例如美国空军部门、海军部门、汽车部门、铁路部门等用涂镀技术修复飞机起落架及方向舵小翼的操作杆,铝制柴油机缸体汽车盆角齿的轴孔,后半轴的轴颈和转向节,货车车轴轴颈和机车水套等。

在英国用涂镀技术修复机车部件,汽车机罩壳,发动机缸体上的平面凸缘,液压部件、阀座,叶轮泵,轴类密封圈,汽轮机转子轴等。

国内推广涂镀技术后,经济效果显著,如戚墅堰机车车辆厂近年来采用涂镀技术修复377件产品,总价值158.5多万元,涂镀设备和液消耗总费用才1.2万元,被修复的价值为总投资费用价值的123倍还多,北京二七机厂在一年内采用涂镀技术修复零件76种,600余件,价值近20万元,安徽淮北电厂采用涂镀技术只几个月,修复工件价值9万元,节约工时3281个,净节约资金(传统修复费用减去涂镀修复费用之差)2.92万元,这仅仅是直接节约的费用,但是对电力系统来说,更巨大的经济效益是:

大大减少停机损失,为国家创造了巨额财富。

如淮北电厂两台碎煤机主轴烧坏了,需要停下来修理一个星期,而每天停机损失大2000万元,在紧急罐头采用涂镀技术,仅用了3个小时,100余元费用就修复了,确保发电机安全运行,减少了每天2000万元巨大的损失,解决了大问题。

我所它应用涂镀技术仅几个月的时间修复了船用舵杆变速箱体,空压机曲轴,汽缸芯、铝合金环、花键轴、密封环、车床主轴、车床丝杆、印刷滚筒、车床尾轴刻线、大型柴油机主轴承座以及各种大小不同的滚珠轴承等上百件各类型的工件,这些工件都是用通常方法难以修复或用这些方法修复从经济上不合算的,晚会直接损失达上万元。

例如,长沙某机务段有一台从罗马尼亚进口的内燃机车,价值100多万元,其中主轴承孔第三道轴承位置优于烧坏变形,按以往的办法是运往武汉重型机厂镗孔、镶套,还难以保证质量,怒用说镗孔、镶套,往返运输费用大,就是时间也难以保证。

我们和该段通知一起采用涂镀,在现场就地修理,只花了两个多小时,20余元费用就修复好了。

长沙船舶厂舵杆在车削时候超差报废,其价460元,变速箱加工超差,价840元,我们采用涂镀,分别只用4.7元和3.7元成本费就修复了。

从以上实际例子不难看出,不论哪个,如果采用金属涂镀技术,其经济效益是很明显和相当可观的。

然而任何一种修理方法都有其应用的局限性,金属涂镀也是一样为了获得小面积。

薄厚度的镀层时,在需要局部不解体现场修理时,在遇到大型机件、机座不便于拆卸和搬运时,在精密零件不便于应用其他方法修理时,在贵重零件加工中不慎超差时,运用涂镀技术修复常可得到十分令人满意的效果,充分展现了涂镀技术的优越性和独到之处。

但是此工艺不适于大面积、大厚度、大批量修复,对于这些情况全面衡量不如槽镀,因此作为机械加工车间,装配车间,维修车间掌握一种机动修复手段。

作为一部分零件,原件的一种常规修理方法,仍是十分必要的和有效的。

金属涂镀时所获得的镀层厚度可以小到几微米,大到1mm,一般以小于0.5mm较为适宜和经济,但是具体地讲每一种镀液获得的镀层都有一定的安全厚度。

若需要继续提高镀层厚度,必须采用专门的工艺措施。

涂镀技术在工业部门应用范围有以下几个方面:

1、恢复零部件尺寸:

零部件在使用过程中由于发生磨损擦伤、腐蚀,或者优于在机械加工过程中造成超差等原因,需要恢复尺寸,可应用金属涂镀技术。

它特别适用于精密的结构或部分精密结构的维修。

例如在轴类零部件方面有:

各种不同型号柴油机、汽油机、空压机等的曲轴,船用主轴、风机轴、水泵轴、电机轴、汽轮机转子轴、油泵柱塞、传动箱轴、车床主轴等等,大至Φ500mm以上,小至几毫米均能涂镀。

对于这些高精密度产品局部磨损、腐蚀、加工超差后,过去没有适合的方法修复,一般均报废处理,现在可采用涂镀修复,使零部件获得重新使用,在孔类零部件方面有各种大小型号不同的柴油机车底座,汽油机座轴承孔,各类机床轴承座孔,液压传动箱箱体孔,连杆孔、减震器孔、变速箱箱体孔、柴油机水套孔,其孔的直径大小不限,小的可到几毫米均能采用金属涂镀孔型偏磨也好,还是超差,涂镀技术修复这类孔型零件比电镀货热喷涂(焊)都方便得多。

2修复各种运动面磨损,腐蚀的零部件

这类零件的修复要求,除了恢复外形尺寸外,还要求能耐磨、耐腐蚀、减磨、抗擦伤等能力。

例如汽车活塞、活塞环、活塞缸套,各种柴油机车缸体、活塞、油压泵体、柱塞、水泵叶轮,各种机床导轨等等,应用金属涂镀技术都可以满足这些要求。

3改善轴承和配合面的过盈配合性能。

在我们日常所接触的大部分机械设备中,其运动连接部位多安装滚珠轴承,在平时运转过程中或者在拆装检修时,往往会造成孔的扩大(一般约扩大0.05~0.10mm),引起滚珠轴承松动,采用涂镀修复,很方面的解决这个问题,提高修机质量和速度,很受工人欢迎。

4改善零件的表面性能。

有些机械零件在高温下,脱碳、渗碳和氮化,采用金属涂镀技术予先在零件表面涂镀一层金属即可防止,效果很好,不仅提高了零部件热处理质量,而且还能节省许多遮蔽费用。

5对于那些通常槽镀难以完成的工件,可以采用涂镀技术。

例如:

工件太大或要求特殊而无法槽镀的工件可以用涂镀技术:

对于难以从机器上拆下或拆装运输费用昂贵的大型设备,可采用现场涂镀;对大件只需局部涂镀或盲孔;对槽镀液的均镀和深镀能力无法达到的狭缝和深孔可以采用涂镀;用于铝、钛和高合金钢的过渡层,增强槽镀的结合力,可以预先涂镀;有的工件浸入槽镀液会引起其他部分的损坏或污染槽镀液时,可以采用涂镀。

6印刷线路板的维修和护理

7电器接触点,接头和高压开关的维修和防护。

8一般模具的修理和防护。

9使用金属溶液或活化液,可对零件去毛刺,动平衡去重,模具刻字,金属刀花,阳极腐蚀等。

随着金属涂镀技术研究的深入,工艺技术水平的提高,镀液品种的增加,预计在最近几年内各行各业中会获得更加广泛的应用。

二、金属涂镀工艺:

1、涂镀前的准备工作。

工艺技术水平的提高,涂镀前需对被涂镀工件做好一定的准备工作,否则将会带来返工或不必要的浪费。

1、被涂镀工件的准备:

首先检查工件是否有疲劳层。

需要涂镀的工件表面与喷涂(焊)不同,一般不需要预先车削,拉毛或粗糙。

工件表面应尽量光滑平整,淬火,渗碳层和氮化层允许保留,因为涂镀金属与这些表面层也具有良好的结合力,但表面疲劳层或已经疲劳的镀层应除去,所以应首先检查需要涂镀表面层是否疲劳,必要时用油石打磨。

去除涂镀区附近的尖角,毛刺和飞边,并用砂纸、油石或细锉刀打磨,以免施镀时拉伤、划破阳极套,如果待修复的缺陷是划痕、擦伤或尖锐的凹坑,为防止应力集中和保证修复质量,应将其根部和表面拓宽,达到镀笔可以接触底部为止,拓宽的宽度应大于原来深度的两倍,根部和表面都要圆弧过度。

如果表面的缺陷是密集的小坑和划痕麻将所有缺陷除去之后再施镀。

工件被镀便面有键槽,油孔可用石棉塞子塞住。

轴或孔如果偏心磨损,做好先磨圆找齐。

机加工整修被镀表面时,要十分仔细,在达到休整前提下,磨削量要尽量的少。

这样做将减少涂镀时间和镀液的消耗降低成本。

被涂镀区域附近若要求精密,则用绝缘胶带和涤纶胶带纸保护好。

2施镀前镀笔和阳极的准备。

根据工件形状大小的不同,选择不同型号的手柄和阳极。

为保证涂镀时工作电压及电流,镀笔的电阻需要尽量小一些。

因此镀笔和阳极组装后用万用表测量一下镀笔总电阻(电缆插座至阳极间的电阻),一般说来,小号镀笔不得大于1.5Ω,中号镀笔不得大于1Ω,大号镀笔不得大于0.5Ω。

如果不符合要求,应打磨各接触面,重新组装,工作层镀液至少准备两套镀笔。

阳极确定后应进行包扎。

棉布应该有足够的厚度,通常在未蘸溶液之前厚度不小于10mm。

3涂镀液需要量的计算。

根据工况要求,分别选用不同的涂镀液。

将需要的各种镀液分别倒在烧杯或蔽口容器里备用,用多少倒多少,其溶液的需要量计算公式如下:

x10毫升

式中:

L——涂镀液需用量(毫升)

σ——涂镀层厚度(微米)

S——需要涂镀的面积(分米2)

r——涂镀金属的比重(克/cm3)

M——涂镀液中的金属含量(克/升)

K——损耗系数取1.5~2

4、涂镀时需用电量的计算。

需用电量由下式求出:

Q—涂镀 Q=C.σ.S.K

Q—涂镀时需要的电量

C—涂镀液的耗电系数

S—涂镀面积

σ—涂镀层厚度

K—损耗系数,取K=1.1~1.2

举例:

某柴油机滑动油泵从动齿轮轴,轴颈设计尺寸为Ф40,由于磨损,现尺寸为Ф40,要求恢复尺寸,材料45#钢,轴颈宽度30mm,求涂镀液需用量和耗电量。

分析:

45#钢属于中碳钢,涂镀程序:

采用电净和2号、3号活化液活化。

由于轴颈承受较大载荷,需要采用特殊镍作底层,厚度为微米。

用快速镍作工作层,单边厚度为0.14mm。

该轴颈要求镀高,需要留磨削加工量0.06mm,故需要单边涂镀高速镍0.20mm。

2、计算涂镀液需要量。

首先计算特殊镍的需要量。

涂镀金属的比重r=8.9kg/cm3.。

涂镀液中的经书含量M=85克/升,涂镀层厚度σ=2微米,需要涂镀面积s=πDB=3.14×0.4×0.3=0.3768(分米2),损耗系数取K=1.5,将上述数据代入公式得:

高速镍的需要量:

涂镀金属的比重r=8.9克/cm3,涂镀液中的金属含量M=50克/升,涂镀层厚度σ=200微米,需要涂镀面积S=0.3768分米2,损耗系数K=1.5,将上述数据代入公式得:

⑵需要电量的计算:

特殊镍的耗电系数C=0.744安培.小时/分米2.微米。

高速镍的耗电系数C=0.104安培.小时/分米2.微米,损耗系数K=1.1,将上述数据代入公式得:

特殊镍=

若安培小时计精度为0.01,每一安培小时走一千字,将上述安培小时数分别换算成数字616和8620储存到厚度设定装置中即可。

时间证明:

安培小时计对涂镀工艺很适用,也是监控镀层厚度的好方法。

电源中设置安培小时计监控镀层厚度,是涂镀技术的特点之一,它可确保镀层厚度的精度和质量,应加以掌握。

5电系数C和涂镀层厚度控制

槽镀时,工件需要电镀的表面全部浸在镀液中,阴阳极举例一旦确定,在整个电镀过程中基本不变,在选定镀液,电压和其他参数之后,电流基本保持不变,因此,可以简单地用时间来控制镀层厚度。

但是在涂镀过程中,阴极只和被涂镀面积的一部分接触,只有在基础的部分和瞬间才会产生金属的沉积。

涂镀电流与许多因素有关,而这些因素在工艺过程中经常变化。

例如溶液的种类,溶液的消耗情况,溶液的温度,溶液的供给量,阳极的型号及形状,阳极的包套的厚度,阳极表面盐类的析出和堆积厚度,阳极与工件的接触压力,电源外特性和回路电阻等都经常变化,因此电压和电流也经常变化。

操作的辅助时间因人而异,所以,涂镀层的厚度不能简单的用时间来控制,也不能用一个有条件存在“涂镀速度”来控制。

正因为如此,就设计和采用了安培小时计来监视和控制镀层厚度的专用电源进行涂镀。

其理论依据是根据法拉第第一定律和第二定律,并考虑涂镀时的阴极电效率,在工件表面沉积的金属量一消耗的电量成正比:

 

在涂镀层厚度均匀的表面上,沉积的金属量可通过计算得出:

 

C仅是与涂镀条件有关的系数,成为i耗电系数。

物理意义是1平方分米的面积上,沉积1微米厚的镀层,需要消耗的电量。

如果涂镀液的阴极电效率和其他性能基本稳定,在涂镀过程中C基本为常熟,那么在已知面积S上,需涂镀的金属厚度仅与消耗的电量有关,且成线性关系。

耗电系数C的测定:

将式⑶改写成:

 

在涂镀过程中,消耗的电量Q由电源中的安培小时计计量,涂镀面积S和镀层厚度由测量得出,则C可由式⑷计算得出。

下面是国内某研究所测定的涂镀液的综合性能图。

由图可见,沉积厚度与消耗电量之间不是严格的线性关系,开始时沉积速度快,后来变慢。

如果采用较多较多溶液,只在沉积少量金属后计算C值,则相当于综合性能沉积速度快的区段,得出的C值将偏低。

涂镀操作,要预先标出需要溶液量,用多少倒多少,一次用完,相当于综合性能图的测定条件。

 

人为规定,将消耗溶液60~70%时,沉积层点A和座标原点O连线,直线OA代表该溶液的假定沉积曲线。

图A点的沉积层厚度和消耗的电量由图量出,涂镀面积由试验条件规定,则C值可计算得出。

例如,测定快速镍的耗电系数C值,当用500毫升溶液消耗到200毫升时,在直径30mm,宽25mm的轴颈上共沉积出1142微米厚的涂镀层,消耗的电量为28安培小时计,则:

 

由这种方法测定的各种涂镀金属溶液的C值列表如下。

但希注意:

由于生产镀液的单位越来越多,镀液的金属含量,工件与镀笔的相对运动速度,电效率操作等等都不绝对相同。

因此测定的镀液耗电系数C值也有所差异。

 

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2、工件表面预处理:

1电净处理:

电净溶液是物色透明的水溶液。

呈碱性,PH12~13,电净的作用是清除工件被涂镀表面比较薄的一层油膜或轻微的铁锈以及指纹印或在大气中沾污的灰垢。

这是一种金属表面去油膜的电化学芳芳,电净液对所有的金属都有用。

通电后,镀笔在工件上反复擦拭,使电净液中的成分离解,在被镀件表面上形成氢气泡上浮,机械地将油膜撕裂。

由于电净液中的化学物质与油膜发生乳化或皂化反应,起到去除油污的作用。

同时又由于在阴极上产生的旗袍比阳极上产生的多,去油效果较阳极好,所以工件一般都接负极。

操作时用包扎好的镀笔蘸上电净液涂抹工件表面。

工作电压一般材料为10~20伏,铝及铝合金为10~15伏,铜及铜合金为8~12伏。

电净时间一般为10~60秒,铸铁、铸钢为30~90秒,对氢脆敏感的材料,电净时间应尽可能短些,或者反接电净法(即工件接阳极)。

其材料用正接电净法(即工件接阴极)。

电净后用清水冲洗干净,冲洗后如果不能湿润整个表面,有干斑就要重新电净。

电净和清洗不仅要在被涂区进行,其相邻近的部位也要进行。

目的防止邻近部位的脏物,污染涂镀溶液。

2活化处理:

活化处理是影响涂镀质量好坏的一个关键工序,其本质是通过电话作用彻底去除工件iaomian的氧化膜和其他杂质,达到化学电净,其目的是使被镀表面显露出新鲜的金属,便于放电还原后的金属原子与基体金属表面牢固地结合。

但是工件的材质不同,其活化方法亦不完全相同。

3、金属涂镀:

实践证明涂镀液的不同,在基体金属表面上的结合力亦不相同。

有些涂镀液如高速铜,就不能直接沉积在钢铁上,因为有强烈的置换反应会造成基体金属的严重腐蚀。

有些金属涂层在某些基体金属表面上虽然结合力很好,但长期工作会产生电化学腐蚀,或者因为互相扩散而降低工作能力,为了解决这些问题,并为工作层的沉积提供良好表面,需要有针对性的涂镀层,在工艺上称之为过渡层,又称打底层。

凡承受冲击、振动、疲劳和强烈磨损载荷的机械零件,为了改善结合强度,都应该涂镀底层。

通常都用特殊镍和碱铜做底层。

实践证明。

特殊镍和碱铜在各种钢、铁、镍、铬、铜、铝及其合金上都具有良好的结合力,是较理想的过渡层,一般涂镀0.002~0.005mm就可以为使过渡层晶粒细小致密,涂镀时采用低电压,10~15伏,但是在涂镀零件时并不都得涂镀过渡层。

只有当用快速铜作工作层时,才必须以特殊镍和碱铜做过渡层,用特殊镍做过渡层时候,不必清洗,直接镀快速镍,经验证明,层间连接良好。

过渡层使各种不同理化性能的表面,简化成镍或铜的表面,使继续涂镀不同工况要求的其他涂镀层的工艺大伟简化。

涂镀工作层是根据用户要求决定的,由于使用工况条件不同,应选择不同的工作层涂镀液,涂镀到所需的厚度,目前国内工作层镀液有如下十几种:

高速镍、高速钢、碱铜、特殊镍、半光亮镍、镍钨合金、光亮铜、快速铁、铁镍钴合金、镍钴合金,初次之外,还有锌、锡、钴、铟、铅、铝等涂镀液。

4、工业上集中常用的金属材料的涂镀工艺。

1、普通低碳钢和低碳合金钢的涂镀工艺。

电净:

由于这类钢材对氢的敏感性小,可选用较高的电压,12~18伏进行电净,工件接负极,电净时间约10~60秒,要求不太严格。

油污去除干净的标志是:

用水清洗电净液后,其水膜均匀摊开,无水珠附着无花斑,否则重新电净。

活化:

通常采用2号活化液活化,工件接正极,电压6~12伏。

时间10~30秒,活化后的工件表面呈洁净的银灰色,无花斑,然后用水彻底清洗,去除残留的活化液。

涂镀过渡层:

如果工作层为高速铜时,一定要用特殊镍或碱铜在工件表面层涂镀2~5微米厚的涂层作为过渡层;如果工作层为高速镍并承受较大的应力负荷,一定要预先在工件表面涂镀2~5微米厚的特殊镍,来提高工作层与基体金属的结合强度,如果工作层是铁或铁合金,或者工作层较厚,都应以特殊镍作为过渡层。

有时虽然工作层有高速镍,但是所承受的负荷小,涂层较薄也可以省去过渡层。

2~5微米厚度的过渡层在实际操作中是很难测量的,之有采用安培小时计来指示。

实践经验告诉我们,用特殊镍做过渡层时,采用2~5秒钟的无电擦拭,然后再通电涂镀,将会改善涂层与基体金属的连接。

而采用碱铜做过渡层时,一般要求带电操作。

涂镀工作层:

根据工况要求,选择好镀液,涂镀到所需要的厚度,为了提高工作层与过渡层之间的结合强度,应预先用1号

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