液压零件磨损修复工艺镀铬工艺
磨损了的液压件零件,可采用电镀法恢复零件尺寸,并经精加工恢复零件精度。由于电镀法的电镀层沉积过程温度不高,不会使零件表面受损、变形,也不影响基体的组织结构,而且,可以提高表面硬度,改善耐磨性能,所以电镀是修复液压件零件的重要方法之一。但由于镀层的物理机械性能随厚度增加而变化,而生产率远比堆焊、喷涂等修复方法要低,所以电镀主要用于修复磨损量不大于0.1~3毫米的零件、其中用得最多的是镀铬工艺,近年镀铁工艺也正在推广。
镀铬电解液的主要成分是铬酐(CrO₃)。溶于水生成重铬酸(H₂Cr₂O₃)和铬酸(H₂CrO₄)。铬酸与重铬酐处于动态平衡状态,反应进行方向取决于铬酐浓度及电解液的PH值,即:
电镀时,工件为阴极,镀层材料为阳极。电镀时阴极反应是铬酸根直接还原成金属铬,重铬酸根还原成三价铬,并有氢气生成。即:
CrO₄²-+6e+8H+→Cr+4H₂O
Cr₂O,²-+6e+14H++2Cr+³+7H₂O2H++2e→H₂t
阳极反应为三价铬氧化成六价铬,并有氧气析出。即:Cr³+—3e→Cr⁶+
40H-—4e→2H₂O+O₂↑
镀铬电解液中:应含有一定的外来阴离子(SO.2-)和维持一定量的三价铬离子(Cr³+),否则,镀铬就不能实现。
镀铬采用的电流密度比其它镀种高得多,槽电压一般应为12伏。由于电流密度高,为防止因边缘效应产生烧焦、毛刺等缺陷,必须采用辅助阴极等保护措施。镀铬温度一般只允许在土1~2℃内变化,不允许中途断电。阳极和阴极形状要有很好的配合,距离均匀一致,才能保证镀层厚度均匀,得到较满意的镀层。
镀铬时,先测量镀件尺寸,计算镀敷面积和工作电流,根据镀层厚度计算电镀时间:
1=h·s·Y/E·I·7
式中:h—镀层厚度(毫米);
S——镀敷表面积(分米²);
y---沉积金属的比重(克/厘米3);
E——沉积金属的电化当量。即单位电能所能析出的核金属重量(克/安培·小时)I——通过的工作电流(安培),I=Dk·S;
Dk——为阴极电流密度(安培/分米²);
镀铬的工艺过程为:①磨削抛光;②汽油清洗;③化学除油(在碳酸钠和氢氧化钠溶液中,70~100℃下煮
沸3~5分钟);④冷水冲洗;⑤石灰浆擦洗;⑥再次冷水冲洗;⑦装挂及绝缘:挂具要设计合理,以保证镀层均匀。导电部分应保证接触良好,非镀区应涂绝缘物(如丙酮和赛璐溶液绝缘清漆〉或用塑料带包扎;⑧冷水冲洗:检查除油质量,若表面仍残留油污,可再用石灰浆擦洗,然后冲净;⑨悬挂零件及预温:检查镀件与阳极配合情况,使两极间各处距离一致。在镀槽内预温,使镀件温度升到接近或等于镀液温度(一般1~3分钟);⑩阳极处理:通以反向电流,对镀件进行阳极腐蚀,也就是利用电流的作用,溶解镀件表面的氧化膜,镀液温度为55~58℃,电流密度35~45安培/分米²,处理时间根据不同材质而定,钢制阀芯件为0.5~3分钟阀体等铸铁零件不能进行阳极处理,可采用酸蚀;⑪镀铬:为保证结合强度,开始时铸铁件可先以80~120安培/分米²的大电流密度冲击1~3分钟,然后再转为正常电流。而合金钢零件采用“阶梯式给电”法,逐渐加大电流密度;大约在10分钟时间里,达正常值。镀铬时应当注意控制好电流及温度,不得中途断电;⑫回收镀液:按所需电镀时间电镀后,为减少铬酐损失,取出零件,在镀液上方用蒸馏水冲洗镀件及挂具,或在蒸馏水槽中荡洗;⑬冷水冲洗及拆除挂具及绝缘物;⑩中和酸值:将镀件放入5%的碳酸钠溶液中,经3~5分钟后取出,并用冷水冲洗;⑤质量检查,测量镀后尺寸和镀层缺陷,合格后交配磨。镀铬的工艺规范为:
铬酐(CrO₃)含量硫酸(H₂S0₄)含量电流密度(Dk)
电镀温度(T)
150克/升1.5克/升
45~55安培/分米250~55℃
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