活塞桿鍍硬鉻

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(dá)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(bào)廢,嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度,增加成本。

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

1 工藝流程

2 工藝難點(diǎn)及解決措施

2.1 鍍液的控制

根據(jù)理論數(shù)據(jù)和試驗(yàn)驗(yàn)證,槽液的質(zhì)量濃度過(guò)高或過(guò)低都不利于獲得最佳的電流效率及鍍層質(zhì)量。因此,對(duì)鍍液進(jìn)行嚴(yán)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(jià)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(yàn)驗(yàn)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(guò)高或過(guò)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(yán)格控制在(50±2)℃。

2.3 鍍硬鉻工裝改進(jìn)設(shè)計(jì)

鍍硬鉻工裝直接決定鍍硬鉻部位的質(zhì)量。設(shè)計(jì)的鍍硬鉻工裝要經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,并經(jīng)多次修改完善后方可用于生產(chǎn)。

鍍硬鉻工裝設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決以下幾個(gè)問(wèn)題:

(1)重新設(shè)計(jì)工裝裝掛方式,解決陽(yáng)極棒中心定位問(wèn)題。

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

(3)對(duì)各孔采用合適的陽(yáng)極棒直徑,保證鍍硬鉻層的質(zhì)量。

(4)采用錐度陽(yáng)極棒,解決孔內(nèi)鍍硬鉻層錐度問(wèn)題。

(5)采用端蓋套輔助陽(yáng)極環(huán),解決孔端局部鍍層過(guò)厚問(wèn)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(fù)性,需要逐一探索、反復(fù)工藝試驗(yàn),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(jī)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(guò)試驗(yàn)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(shí)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(shí)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(shí)間為97～230 min。

3 注意事項(xiàng)

(1)生產(chǎn)中有相當(dāng)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(shí)對(duì)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(shí)間長(zhǎng),因此,設(shè)計(jì)掛具時(shí)要充分考慮導(dǎo)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(shí)這一矛盾更加突出,所以在鍍硬鉻時(shí),必須注意輔助陰極和仿形陽(yáng)極的合理應(yīng)用。

(4)鍍后通常要進(jìn)行除氫。

4 關(guān)鍵因素

(1)結(jié)合力

雖然鍍液和電鍍條件對(duì)結(jié)合力有一定的影響,但對(duì)結(jié)合力起決定性作用的是鍍前處理,尤其是陽(yáng)極處理應(yīng)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(yáng)極處理的時(shí)間越長(zhǎng)。

(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(huì)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(shí)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(yǔ)

(1)試驗(yàn)證明鍍硬鉻工藝在同一零件不同部位具有不重復(fù)性。此外,即使同一零件同一部位在不同的槽內(nèi)進(jìn)行鍍硬鉻,其工藝參數(shù)也具有不重復(fù)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(jìn)行鍍硬鉻時(shí),必須指定工裝,認(rèn)真裝掛,嚴(yán)格控制槽液成分及溫度;同時(shí)還應(yīng)在指定的槽內(nèi)嚴(yán)格按工藝程序及工藝參數(shù)進(jìn)行操作。

(3)每次鍍硬鉻時(shí)應(yīng)及時(shí)清除陽(yáng)極棒鉛層表面的氧化膜;采用輔助陽(yáng)極時(shí)必須使用新的鉛絲,做輔助陽(yáng)極的鉛絲不得重復(fù)使用。

(4)經(jīng)過(guò)對(duì)試驗(yàn)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

B

1000-4742(2010)05-0047-02

2010-05-05