朱曉剛,杜 鋒,孔德新
(長春工程技術(shù)學(xué)院,長春 130117)
電刷鍍技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
朱曉剛,杜鋒,孔德新
(長春工程技術(shù)學(xué)院,長春130117)
摘要:電刷鍍技術(shù)具備鍍層與基體結(jié)合強度高、修復(fù)效率有穩(wěn)定的物理性能、化學(xué)性能,被廣泛的應(yīng)用到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。本文從電刷鍍工藝三個要素分析了電刷鍍技術(shù)的新進展。
關(guān)鍵詞:電刷鍍;鍍液;表面工程
隨著電鍍技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了一種特殊的工藝,電刷度技術(shù)。這種技術(shù)用石墨作為陽極,也叫做鍍筆,被修復(fù)的工件作為陰極,利用電化學(xué)的原理,鍍液中的金屬離子,在電流的作用下,將會在陰極進行沉積。主要用于固定工件的尺寸和形狀公差,強化工件表面的耐磨性以及接觸疲勞強度,提高被修復(fù)件的使用壽命,提高被修復(fù)零件表面的物理和化學(xué)性能,以實現(xiàn)相關(guān)的工藝流程。由于電刷鍍技術(shù)具有修復(fù)表面的耐磨性、接粗疲勞強度大、金屬離子的沉積速度快、修復(fù)效率高、鍍液以及電刷鍍設(shè)備價格低廉等特點。另外對于大型零件(床頭、軋輥等大型設(shè)備)不需要將磨損部位從設(shè)備上拆卸下起來,直接進行施工。因此,該技術(shù)在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1]。
在電刷鍍技術(shù)中,其核心技術(shù)是鍍液的配比,不同的母材選擇不同成分的鍍液;其核心的設(shè)備是電鍍電源;修復(fù)成敗的關(guān)鍵在于電刷度工藝的選擇。因此,鍍液、電源、工藝稱為電刷鍍技術(shù)的三要素。
2.1電刷鍍設(shè)備方面
近幾年,對維修件性能要求的增加,要求在進行電刷鍍時,必須有一個穩(wěn)定的直流電流,這就需要有一個可靠的電刷鍍電源,目前比較新型的電刷鍍電源型號及工藝參數(shù)如下表:
2.2電刷鍍鍍液方面
隨著電刷鍍技術(shù)的發(fā)展,電刷鍍鍍液配方的種類也越來越多。近幾年,出現(xiàn)了復(fù)合配方鍍液,它是制造復(fù)合材料的理論先導(dǎo),使鍍層獲得優(yōu)良的復(fù)合性能。
2.3電刷鍍工藝方面
2.3.1電刷鍍前預(yù)備處理
通過機械的方法以及化學(xué)的方法,使被修復(fù)的工件表面具有良好的表面光潔度以及干凈的表面,特別是不能有油污、銹斑等,一般先用毛刷除去表面毛刺,然后用鹽酸去銹,用酒精或丙酮去油。
2.3.2電凈及活化
所謂電凈用電化學(xué)方法進一步除去被修復(fù)金屬表面的油污,一般將工件接陽極,活化。用電化學(xué)的方法,通過酸性物資將被維修表面腐蝕,使新的原子被裸露出來,增加吸附原子的的能力。
2.3.3鍍件刷鍍
刷鍍的過程包括打底層與鍍工作層,修復(fù)鋼鐵材料時,打底層就是選擇與鋼接觸強度最大的金屬來打底層。由于底層屬于過渡層,厚度一般為0.01mm[2]。特別是對于修復(fù)不銹鋼或者含Gr、Ni含量較高的合金鋼,一般選擇快鎳或特鎳作為打底層。
電刷鍍最關(guān)鍵的過程是修復(fù)工作層,它要滿足零件在使用過程中的力學(xué)性能、物理性能以及化學(xué)性能。要根據(jù)不同的母材,不同的使用性能,配制不同成分的鍍液。例如,對于腐蝕性要求特別高的零件,一般選擇鎳、鉻作為工作層。
電刷鍍技術(shù)特點和鍍膜技術(shù)和其他方面的性能,被廣泛應(yīng)用。電刷鍍技術(shù)的應(yīng)用主要集中在以下幾點:恢復(fù)尺寸精度和幾何精度;填補局部表面劃痕缺陷的零件,溝槽,坑等;補救公差加工產(chǎn)品;加強和保護表面的新零件;改善硬度,導(dǎo)電性,透氣性,耐磨性,表面的可焊部位;改善表面的冶金特性部分;加強自潤滑摩擦性,耐腐蝕性,該部分表面的耐氧化性;裝飾件表面;表面技術(shù)與用于表面處理和其他方面的復(fù)合材料的其他部分。
隨著機械零部件表面尺寸維修要求提高,而產(chǎn)生的一種新型維修技術(shù),這種修復(fù)技術(shù),不但能使被維修的零件尺寸精度滿足要求,而且能使修復(fù)層的力學(xué)性能滿足要求,特別是對于耐磨性要求高的軸類零件或軸承類零件。但是如果磨損的尺寸超過5mm以上時,就不能選擇電刷鍍工藝了。
參考文獻(xiàn):
[1]彭家安.電刷鍍技術(shù)理論與實踐研究[J].表面工程技術(shù).2005(03).
[2]張建房.電刷鍍鍍鉻層工藝及力學(xué)性能研究[D].電刷鍍技術(shù),2003.
作者簡介:朱曉剛(1975—),男,碩士研究生,講師,從事金屬材料與熱處理方向的研究。