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電鍍的工藝安排

1387 人參與  2012年07月19日 18:47  分類 : 電鍍技術(shù) 電鍍工藝 電鍍設(shè)備  評論

電鍍方式的選擇取決于鍍件的特征和產(chǎn)量,而準(zhǔn)備工作則根據(jù)材料的特點(diǎn)和產(chǎn)品鍍
前的狀態(tài)來確定。基本程序用以加工大多數(shù)鋼鐵類的普通制件,但對于其他材料和各種
不同性質(zhì)的鍍層,就必須針對具體情況考慮其差異,并進(jìn)行調(diào)整。實(shí)際上沒有一種能適
合各種不同情況的萬能工藝。
鍍前準(zhǔn)備包括預(yù)備性的準(zhǔn)備工作和生產(chǎn)線上的鍍前處理兩部分。預(yù)備性的工作包括
對鍍件做細(xì)致的表面機(jī)械處理,如磨光、拋光或滾光、刷或砂布打磨、去除毛刺棱邊、
吹砂或噴丸等。這些都按實(shí)際需要來安排。經(jīng)過精細(xì)的機(jī)械加工的產(chǎn)品,許多附加的機(jī)
械處理就沒必要了。有些最后熱處理的制件往往也不再適合做機(jī)械性的加工,除非有需
要吹砂、打磨或細(xì)致的表面修飾。產(chǎn)品視庫存、轉(zhuǎn)工序、運(yùn)輸?shù)鹊炔煌闆r,表面須有
厚薄不同的油層以及粘附的加工碎屑、塵土污物等也必須先作預(yù)備性清理,如溶劑脫
脂、水液沖洗、堿液浸泡(化學(xué)除油)等,以預(yù)先將大部分污物去凈,以免污染槽液。
毛胚、鍛鑄表面及某些熱處理后殘留的氧化皮須做補(bǔ)充的酸洗。有些頑漬可能要手工擦
洗。
上電鍍線的被鍍件一般只應(yīng)有少量薄油,沒有厚重的氧化皮或污物,以免過多地增
加生產(chǎn)槽液的負(fù)荷。這樣便使零件可以經(jīng)過正常的電解除油、清洗、短暫的弱腐蝕來活
化表面并暴露出基體的晶面后進(jìn)行正常的鍍覆。為了防止一些堿性鍍液的污染,須在鍍
前將殘酸用稀堿中和。
生產(chǎn)線上進(jìn)行的整個(gè)準(zhǔn)備工藝部分,目的是使被鍍件清潔并逐步活化,而這種清潔
與活化對于保證鍍覆優(yōu)良的鍍層是必要的措施。鍍層若架在某些污染物的表面,哪怕只
是微米或納米級的膜層,也無法保證其正常地結(jié)合和順序地生長。由于表面已經(jīng)過活
化,在鍍前的槽間轉(zhuǎn)移過程中必須盡量避免與周圍的空氣較長時(shí)間地接觸,否則準(zhǔn)備工
序就須重復(fù)。

鍍件進(jìn)入鍍槽后一般迅即給予額定的電流密度,實(shí)際的電壓視具體情況而有所上
下。通常均不超過6-12V。但若電鍍?nèi)芤旱墓ぷ鳒囟瘸^40度時(shí),零件進(jìn)槽后須稍作
遲延然后再通電,以防鍍面與溶液間有溫度差異。工業(yè)鍍鉻件一般均不立即通電而規(guī)定
有預(yù)熱階段。
表面活潑易于在鍍液內(nèi)溶解的材料浸入溶液時(shí)應(yīng)預(yù)先鈍化;反應(yīng),表面易于鈍化的
材料須讓電流緩慢地從零開始增大。像鍍鉻等內(nèi)腔深處較難覆蓋的鍍液,開始時(shí)用超過
正常1 - 2 倍的電流密度處理1 - 2 分鐘比較有利。而提高初始電流密度的方法也被開發(fā)
來在一些普通鍍液內(nèi)消除極薄而均勻的預(yù)鈍化膜層。例如將清理后的表面預(yù)先用
K2Cr2O7,-
,等鈍化,然后使其在鍍液內(nèi)按上法消除,從而獲得更牢固和更均勻的鍍層。
(卡達(dá)爾)很早曾提出這種保持被鍍表面新鮮活化的方法,但須仔細(xì)控制才
能得到較好的結(jié)果。負(fù)電位比較高的基體材料,由于很易從溶液內(nèi)自發(fā)置換,須進(jìn)行保
護(hù)性的預(yù)鍍。內(nèi)臟、小孔內(nèi)部均應(yīng)覆蓋周全,否則很易遭到腐蝕。即使是普通鋼材,在
腐蝕性很強(qiáng)的鍍液內(nèi)凹處、小孔內(nèi)壁無法完整鍍覆時(shí)也會遇到同樣的問題。鍍后處理的首要任務(wù)是保證清洗得十分干凈,洗滌用水必須規(guī)范。正常的清洗是順
序多槽洗滌或直接沖洗,清洗時(shí)加噴淋或噴霧常能使清洗更為有效并且節(jié)水。順序多槽
洗滌一般采用逆流供水,反向的水流最后用于補(bǔ)充鍍槽損耗,這樣有助于節(jié)水和環(huán)保。
最后清洗中常見的故障是凹處、小孔和縫隙等處的殘液清除不盡。這種情況加速日后鍍
層的破壞、腐蝕相配的制件或組件、損壞與之接觸的材料,特別是紡織品和紙制品,因
而必須避免。
經(jīng)最后清洗的鍍件必須經(jīng)過脫水以保持制品的干燥。脫水實(shí)際上也是鍍后要求較細(xì)
的工作,雖然普通吹干、烘干、簡單的涼干都能脫水,但操作不良時(shí)大多會使鍍面遺留
水印。更應(yīng)避免用手觸摸。用有機(jī)硅油來浸泡脫水是較好的方法。如制件須防銹,可以
在最后浸以置換型防銹油,這樣可以除去殘余水分并同時(shí)達(dá)到防銹的目的。最后浸熱油
也可,但能耗較高,而且浸熱油時(shí)如果零件還帶有水,便會爆濺而傷人。如果為了向鍍
層或膜層內(nèi)填充潤滑油,油料則要加熱到120-200度(或更高,以便擴(kuò)孔、排氣和降低潤
滑油的粘度。
最后清洗的水質(zhì)很重要。受污染的水、鹽分或硬度較高的水,干燥后會有微量有害
物質(zhì)殘留,日后導(dǎo)致鍍件銹蝕或出現(xiàn)其他故障。如條件不允許采用高質(zhì)量的供水,則水
質(zhì)應(yīng)做檢驗(yàn)并監(jiān)控。水質(zhì)不良引起的問題并不少見。如今對用水已制訂了一些標(biāo)準(zhǔn),如
航標(biāo)HB-5472,國外通行的標(biāo)準(zhǔn)如ASTM D-1193。有的水源污染嚴(yán)重,即使滴在濾紙
上干后也殘留明顯的污跡,這樣的清洗水將使鍍層質(zhì)量變壞。
電鍍時(shí)陰極電流效率很少能達(dá)到100% :,除非不用水溶液。析出的氫滲入鍍層和基
體材料便使材料出現(xiàn)氫脆。鋼材強(qiáng)度愈高,氫脆愈明顯。氫脆有時(shí)也波及到一些鍍層本
身,而零件上各種原因產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的負(fù)面效果常常會使氫脆問題更難處理。修理維
護(hù)工作中的重復(fù)電鍍,以及零件在長期工作環(huán)境中接觸的含氫介質(zhì)甚至腐蝕過程中導(dǎo)致
的氫滲入,會給電鍍過程留下隱患。因此一些重要的和強(qiáng)度高的制件往往在電鍍前回
火,而在電鍍后仔細(xì)除氫,以免出現(xiàn)問題。
鍍后除清洗外,鈍化和防銹是最常增加的措施,以充分保護(hù)電鍍層而延長其使用壽

 

命。為了提高電鍍后鍍層的工作性能,多年來已出現(xiàn)了形形色色的補(bǔ)充處理方法,或者
增加一些后續(xù)工藝以使鍍層向新的材料形式轉(zhuǎn)化。例如激光強(qiáng)化以改善抗磨損和腐蝕,
高溫?cái)U(kuò)散以制備階梯型材料等。
為了規(guī)范電鍍的各種準(zhǔn)備工藝,歷年來曾做過許多工作。不少部門或企業(yè),包括國
內(nèi)外的重要行業(yè),差不多都總結(jié)了自己的工藝規(guī)范作為一種原則性的規(guī)定,這十分有利
于保證質(zhì)量和電鍍生產(chǎn)的發(fā)展。在國際上比較有名的規(guī)范首推美國材料試驗(yàn)學(xué)會的
ASTM 標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)系列的標(biāo)準(zhǔn)幾乎囊括了各種不向基體材料的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備方法。

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