田永良

(中航成飛熱表處理廠,四川成都610092)

活塞桿鍍硬鉻

田永良

(中航成飛熱表處理廠,四川成都610092)

0 前言

活塞桿需鍍硬鉻部位Φ90f8外圓、Φ30H8和Φ43H8孔均需加厚鍍鉻后磨削才能達到尺寸要求。但鍍后尺寸磨削較為困難,磨削經(jīng)常磨薄鉻層或破壞鉻層,以致經(jīng)常返修,更有甚者造成零件報廢,嚴重影響生產(chǎn)進度,增加成本。

因此,需通過工藝研究控制鍍后尺寸,使鍍后尺寸直接達到圖紙尺寸,降低返修率,提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證生產(chǎn)進度。

1 工藝流程

2 工藝難點及解決措施

2.1 鍍液的控制

根據(jù)理論數(shù)據(jù)和試驗驗證,槽液的質(zhì)量濃度過高或過低都不利于獲得最佳的電流效率及鍍層質(zhì)量。因此,對鍍液進行嚴格控制,其要求如下:鉻酐220～290 g/L,硫酸2.2～2.9 g/L,維持鉻酐與硫酸的質(zhì)量濃度比為(95±10)∶1,三價鉻2～10 g/L,鐵離子 ≤8.5 g/L。

2.2 鍍液溫度的控制

根據(jù)理論數(shù)據(jù)和試驗驗證,使用的槽液溫度必須和鍍鉻液的質(zhì)量濃度及所使用的鍍鉻電流密度相匹配,過高或過低的槽液溫度都不利于獲得最佳的電流效率及鍍層質(zhì)量。因此,將鍍液的溫度嚴格控制在(50±2)℃。

2.3 鍍硬鉻工裝改進設計

鍍硬鉻工裝直接決定鍍硬鉻部位的質(zhì)量。設計的鍍硬鉻工裝要經(jīng)試驗驗證,并經(jīng)多次修改完善后方可用于生產(chǎn)。

鍍硬鉻工裝設計重點解決以下幾個問題:

(1)重新設計工裝裝掛方式,解決陽極棒中心定位問題。

(2)端蓋采用挖扇形孔的方式,解決內(nèi)孔電鍍時孔內(nèi)溶液流暢不順造成的孔內(nèi)溶液溫度過高和孔內(nèi)溶液成分變化過大等問題。

(3)對各孔采用合適的陽極棒直徑,保證鍍硬鉻層的質(zhì)量。

(4)采用錐度陽極棒,解決孔內(nèi)鍍硬鉻層錐度問題。

(5)采用端蓋套輔助陽極環(huán),解決孔端局部鍍層過厚問題。

2.4 鍍硬鉻工藝參數(shù)控制

(1)鍍硬鉻工藝在同一零件不同部位具有不重復性,需要逐一探索、反復工藝試驗,最終確定最優(yōu)方案。

(2)根據(jù)每一具體鍍硬鉻部位的鍍鉻電沉積情況確定機加工公差。

(3)確定每一具體鍍硬鉻部位的鍍鉻工藝參數(shù)。經(jīng)過試驗摸索,確定鍍硬鉻各部位的工藝參數(shù): Φ90f8外圓的電流為372～558 A,鍍層厚度為100～145μm,電鍍時間為300～345 m in;

Φ43H8孔及兩端面的電流為65～97 A,鍍層厚度為40～95μm,電鍍時間為97～230 min;

Φ30H8孔及兩端面的電流為23～35 A,鍍層厚度為40～95μm,電鍍時間為97～230 min。

3 注意事項

(1)生產(chǎn)中有相當一部分產(chǎn)品只需局部鍍硬鉻,因此,不需要鍍的地方要絕緣。所用絕緣材料既要結(jié)合力好,又要鍍后去除方便,同時對鍍液的穩(wěn)定性要好,不易受鍍液浸蝕損壞。

(2)鍍硬鉻的電流密度較大,電鍍時間長,因此,設計掛具時要充分考慮導入電流的損失要小。

(3)由于鍍鉻溶液的分散能力和覆蓋能力差,在鍍厚鍍層時這一矛盾更加突出,所以在鍍硬鉻時,必須注意輔助陰極和仿形陽極的合理應用。

(4)鍍后通常要進行除氫。

4 關鍵因素

(1)結(jié)合力

雖然鍍液和電鍍條件對結(jié)合力有一定的影響,但對結(jié)合力起決定性作用的是鍍前處理,尤其是陽極處理應充分控制好,使污物被充分除去,露出基體結(jié)晶面。通常鍍層厚度越厚,陽極處理的時間越長。

(2)硬度

鍍硬鉻的目的主要是利用鉻的高硬度、高耐磨性。由于鍍液成分和操作條件的改變會顯著影響鉻層的硬度,所以必須正確選擇鍍硬鉻的工藝條件。在鍍層外觀等符合要求的情況下,通常鉻酐的質(zhì)量濃度高、電流密度小、溫度高、鍍層薄都將使鉻層的硬度降低。

(3)沉積速率

為了保證產(chǎn)品具有良好的耐磨性,所以一般硬鉻鍍層都鍍得較厚,為此,鍍硬鉻時的沉積速率就顯得比較突出。因此,必須正確選擇溶液成分和操作條件。通常鉻酐的質(zhì)量濃度低、酸根比維持在100∶1、電流密度高、溫度低都有利于提高電流效率。

5 結(jié)語

(1)試驗證明鍍硬鉻工藝在同一零件不同部位具有不重復性。此外,即使同一零件同一部位在不同的槽內(nèi)進行鍍硬鉻,其工藝參數(shù)也具有不重復性。因此,活塞桿鍍硬鉻各部位必須指定鍍槽和電源。

(2)活塞桿各部位在進行鍍硬鉻時,必須指定工裝,認真裝掛,嚴格控制槽液成分及溫度;同時還應在指定的槽內(nèi)嚴格按工藝程序及工藝參數(shù)進行操作。

(3)每次鍍硬鉻時應及時清除陽極棒鉛層表面的氧化膜;采用輔助陽極時必須使用新的鉛絲,做輔助陽極的鉛絲不得重復使用。

(4)經(jīng)過對試驗件的鍍硬鉻部位工藝參數(shù)的摸索,確定鍍硬鉻各部位的最佳工藝參數(shù)。

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TQ 153

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1000-4742(2010)05-0047-02

2010-05-05