鍍硬鉻鋼管廠(chǎng)家加工工藝及技術(shù)要領(lǐng)

鍍硬鉻鋼管廠(chǎng)家講解下鍍鉻加工工藝和技術(shù)要領(lǐng)。鍍鉻層是一種高硬度、高耐磨性的鍍層,又具有較好的耐熱性及良好的化學(xué)穩定性。由于鍍鉻層的良好性能,在工業(yè)上獲得了廣泛應用。特別在航空制造業(yè)的軍民機生產(chǎn)中,占有重要地位。鍍鉻層屬于單金屬電鍍。與其他單金屬鍍層比較,鍍鉻過(guò)程比較復雜,而且有很多特點(diǎn)。在鍍鉻過(guò)程中,是有鉻酸來(lái)提供獲得鍍層金屬所需的鉻離子,鍍鉻所使用的陰極電流密度很高,電流效率低(13%左右),溫度與電流密度要嚴格配合,可以通過(guò)改變二者的關(guān)系在同一鍍液中獲得光亮鍍層。鍍鉻不采用金屬鉻作為陽(yáng)極,而是用纖銻合金不溶性陽(yáng)極,鍍鉻點(diǎn)解液的分散能力極差。以上這些,給電鍍鉻層的質(zhì)量帶來(lái)了比較多的影響。

一、 影響鍍鉻層質(zhì)量的因素

01 鍍前處理

       為了獲得較為理想的鍍層,合理的鍍前處理是電鍍極為重要的一個(gè)環(huán)節。金屬零件從原材料到加工成型,不可避免的要與各種油類(lèi)介質(zhì)接觸。生產(chǎn)實(shí)踐證明,油脂清洗不干凈是影響鍍層質(zhì)量的重要因素。金屬基體在空氣中會(huì )生成一層比較致密的氧化膜,只有去除金屬基體上的氧化膜,其表面達到活化狀態(tài),才能夠進(jìn)行正常的電鍍。因此,零件表面任何的微量污染,都會(huì )降低鍍鉻層在機體上的附著(zhù)力。同時(shí),拋光機體表面也是鍍鉻前出來(lái)及重要的一個(gè)工序,它可以是鍍鉻層更加均勻光亮。

  02 鍍液各成分的影響

       鉻酐濃度時(shí)影響:鍍鉻層的一個(gè)重要因素,其含量對溶液的導電性及電流效率有較大影響。鉻酐含量高,導電度增加。鉻酐濃度高則電流效率隨之下降,鍍層裂紋數量相對減少,意味著(zhù)防腐蝕能力的提高。硫酸的影響:硫酸在鍍鉻溶液中是一種不可缺少的成分。如果沒(méi)有酸根的存在,陰極上就不會(huì )有鉻沉積出來(lái)。但是,重要的并不是硫酸在鍍鉻液中的絕對喊啦,而是鉻酐與硫酸的濃度比。即:控制在CrO3/H2SO4=100:1   鍍鉻溶液中還應該嚴格控制三價(jià)鉻的含量。三價(jià)鉻的不足,難以獲得你滿(mǎn)意的鍍層,過(guò)多的三價(jià)鉻會(huì )縮小光亮范圍,降低溶液的導電性。

  03 鍍鉻液雜質(zhì)的影響

       鍍鉻液中常見(jiàn)的雜質(zhì)主要有金屬陽(yáng)離子雜志,主要有鐵、銅、鉛等等。這些雜質(zhì)以離子的形式存在于鍍鉻液中。它們常常通過(guò)下列途徑被引入鍍液:鍍件上沒(méi)有被覆蓋部位金屬的溶解、零件掉入鍍槽中未及時(shí)打撈而溶解、陽(yáng)極材料的腐蝕、零件在陽(yáng)極活化處理時(shí)溶解的金屬離子等。這些金屬離子都會(huì )降低電解液的導電率,使鍍液深鍍能力下降,也會(huì )使獲得光亮鍍層的電流密度變窄。當鐵離子含量超過(guò)了15g/L的時(shí)候,鍍液就不能在繼續使用。鍍鉻液中常見(jiàn)的陰離子雜質(zhì)有:氯離子、硝酸根離子,它們通常由配制槽液的生產(chǎn)用水引入,以及鍍件在鍍前出來(lái)清洗不徹底而引入鍍液中。氯離子含量過(guò)高,將惡化鍍液的分散能力,深鍍能力,使鍍層粗糙、發(fā)灰,甚至出現花斑。還會(huì )使鍍槽的鉛襯里溶解和陽(yáng)極溶解,增加鍍液中的雜質(zhì)。同樣,含量很低的硝酸根離子就能使鍍鉻層發(fā)灰、無(wú)光澤,破壞鍍槽的鉛襯里和陽(yáng)極溶解。

    04 槽液溫度和電流密度的影響

         鍍鉻時(shí)的工藝條件:溫度和電流密度對光亮區范圍電流效率、分散能力和鍍層性能都有顯著(zhù)影響,并相互制約?？梢酝ㄟ^(guò)改變兩者的關(guān)系而獲得不同鍍鉻層外觀(guān)以及不一樣的性能。如低溫高電流為:鍍鉻層灰暗色、燒焦具有網(wǎng)狀裂紋、高硬度、脆性大;高溫低電流:鍍鉻層呈乳白色、鍍鉻層組織細密、孔斜率小、無(wú)裂紋、防護性能好,但硬度低、耐磨性差。中溫中電流為:兩者配合較好,可以獲得光亮鉻層,這種鉻層硬度較高,有細而密的網(wǎng)狀裂紋。

     05 電鍍操作細節的影響

     (1)零件預熱:

         無(wú)論什么基體材料,特別是較大的零件,在鍍鉻前需要進(jìn)行預熱,使其溫度接近或等于鍍液溫度。鍍鉻時(shí)電鍍的時(shí)間比較長(cháng),鍍層較厚,硬鉻鍍層的內應力大而且硬度高。而基體金屬和鉻的膨脹系數差別太大,如不進(jìn)行預熱而直接電鍍容易造成基體金屬受熱膨脹,而產(chǎn)生鍍鉻層脫皮的現象。

     (2)零件的裝掛方法:

         鍍鉻液的分散能力差,為了獲得俊宇的鍍層,一方面需要拋光零件表面,使其表面電流分布更加均勻;另一方面,裝掛時(shí),掛具應該有足夠的截面積。且與導電部位接觸良好。對復雜零件必須采用輔助陽(yáng)極,象形陽(yáng)極和保護陰極。采用合理的裝掛方法,會(huì )達到事半功倍的操作效果。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì )大大提高零件的生產(chǎn)進(jìn)度,節約成本。

      (3)陽(yáng)極活化、陰極活化及階梯式施加電流方式:

         對表面有較厚氧化膜的鍍硬鉻零件或者電鍍時(shí)中途斷電的零件,將零件在陽(yáng)極電流下進(jìn)行短時(shí)間的陽(yáng)極活化處理,使氧化膜在電流作用下化學(xué)溶解,表面變得微觀(guān)粗糙,再將零件迅速轉為陰極,以階梯式電流操作,正常施鍍便可獲得結合力良好的鍍層。對于含鎳、鉻較高的合金及不銹鋼電鍍硬鉻時(shí),應采用比正常電流密度小很多倍的陰極小電流,進(jìn)行陰極活化出來(lái),然后,再逐步升高電流密度致正常值。對于鑄鐵件鍍硬鉻,由于鑄鐵中含有大量的碳,氫在碳上析出的過(guò)電位比較低,因此,鑄鐵件鍍鉻時(shí),氫離子將優(yōu)先在表面上還原而大量析出氫氣泡,影響了金屬鉻的電沉積。因此,對于鑄鐵件鍍硬鉻,必須采用沖擊電流。使其表面馴熟生成一層金屬鉻,然后再回復到正常的電流密度下操作。

      06 電源波形的影響

          鍍鉻工藝需要理想的電流輸出波形來(lái)提高工藝的可靠性和完整性。輸出波形平直及頻率的提高,能夠保證鍍層的結晶細致、孔斜率小、結合力好,提高光亮度、平整度。因此,鍍鉻工藝的電源,要求低紋波系數的整流電源,如直流發(fā)動(dòng)機、三項全波整流電源。

      07 零件表面殘余應力的影響

          零件表面殘余應力對硬鉻的結合力有較大的影響。由于零件在機械加工過(guò)程中同時(shí)也會(huì )增加內應力。鍍鉻前沒(méi)有進(jìn)行消除應力的熱處理工藝(200-230℃,1-2小時(shí)),就容易造成度冊剝落,這一點(diǎn)已經(jīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中得到證明。

      08 鍍后處理及磨削加工的影響

          許多零件在鍍鉻后還要進(jìn)行磨削加工,以達到精度和使用要求。磨削加工的不當面使局部發(fā)熱,會(huì )導致鉻層產(chǎn)生內應力而影響鍍層的結合力。除氫的目的是要降低鍍鉻層的脆性和基體金屬在電鍍時(shí)產(chǎn)生的氫脆。除氫應該坐在電鍍后盡可能短時(shí)間內,在油或者空氣介質(zhì)中進(jìn)行。

二、 常見(jiàn)故障的防止與解決辦法

       由于上述原因造成鍍鉻過(guò)程中的諸多產(chǎn)品缺陷以及質(zhì)量隱患,如何防止和處理影響鍍鉻質(zhì)量的因素,對常見(jiàn)故障的防止與解決,結合生產(chǎn)實(shí)際情況,列出以下一些主要方法:

    1.光亮度差:升高鍍液的溫度、調整三價(jià)鉻的含量;

    2.邊緣燒焦:降低電流密度、提高鍍液溫度、用碳酸鋇去除過(guò)多的硫酸;

    3.覆蓋能力差:用碳酸鋇沉淀過(guò)高的硫酸、小陽(yáng)極大陰極通電處理、降低鍍液溫度;

    4.表面有棕色斑點(diǎn):補充硫酸、小陽(yáng)極大陰極電解;

    5.鍍層有裂紋:減少鍍層厚度、提高鍍液溫度;

    6.鍍層發(fā)花或者呈暗灰色:加強鍍前處理、提高鍍液溫度、用碳酸鋇去除沉淀;

    7.結合力差:用鋼絲刷刷除或用堿液陰極電解去除、正確計算導電截面積;

    8.大面積零件中心無(wú)鍍層:提高沖擊電流、階梯式送電、用碳酸鋇處理槽液;

    9.鍍層表面粗糙,沉積速度慢:提高零件表面光潔度、降低陰極電流密度;

    10.鍍層黑暗無(wú)光澤,便面有麻點(diǎn):大陽(yáng)極小陰極處理槽液、分析補充硫酸、沉淀重金屬。

三、 總 結

    鍍鉻層由于具有一系列的性能而得到了廣泛的應用,隨著(zhù)機械制造業(yè)的發(fā)展,鍍鉻層的用量越來(lái)越大。但是,傳統的鍍鉻工藝使用的電解液都是由劇毒的鉻酐配制。大量的廢水和廢氣對人與環(huán)境都構成了很大傷害。近年來(lái),廣大電鍍工作者對鍍鉻工藝做了大量研究,其中出現了比如:低濃度鉻酐鍍鉻、三階鉻鹽鍍鉻、稀土鍍鉻、有機添加劑鍍鉻以及代鉻鍍層等等新工藝。我們相信,隨著(zhù)科技的發(fā)展和研究的深入,更完善、更環(huán)保的新一代電鍍鉻工藝必將誕生。

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