CN86104474A

CN86104474A - 无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件

Info

Publication number: CN86104474A
Application number: CN 86104474
Authority: CN
Inventors: 董文祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1988-01-13

Abstract

一种运用电化学原理形成一次修复机械钢铁零部件的工艺方法发明无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件。是以电化学原理，使电能转为化学能，在电极上发生氧化——还原反应，实现钢铁零件表面镀复的目的。

本发明实现了钢铁零件无刻蚀镀复，解决了镀液的配制，镀液的维护及镀液长期稳定工作的控制参数，确保镀铁层与基体金属及镀铁层之间的结合强度的关键技术。

Description

本发明是一种运用电化学原理形成一次性修复钢铁零部件的无刻蚀镀铁工艺、镀液的配制、镀液的维护及镀液长期稳定工作的技术条件。

目前国内外对钢铁零部件磨损或加工超差的修复是采用低温镀铁工艺，大部分是有刻蚀镀铁工艺。这种传统工艺是采用硫酸强腐蚀进行表面予处理造成刻蚀再予以镀复的。这种工艺造成了硫酸废水的排放，而且工艺本身要求严格，成本高，不容易获得高成品率。无刻蚀镀铁工艺是低温镀铁的另一分支，是运用电化学原理，使电能转为化学能，在电极上发生氧化-还原反应，实现钢铁零部件表面镀复的目的。

机械设备运转就要有磨损，当零部件磨损到一定程度就会影响使用，就要报废更换。有的部件重量大（轮船轴等），制造用料多，材质昂贵，还有的加工工艺复杂、成本高。进口的设备一些关键零部件就更难解决了，所以修复能挽回的价值是相当大的。无刻蚀镀铁工艺就是在磨损、报废、机加工超差的钢铁件上根据需要沉积具有可靠结合强度和较高硬度及耐磨性能好的镀复层，再经机加工恢复标准尺寸。这样就使废旧零部件重获新生，满足再使用的性能要求。

本发明实现了钢铁零部件无刻蚀镀复，解决了镀液配制、镀液的维护及镀液长期稳定工作，确保镀铁层与基体金属及镀铁层之间结合强度的关键技术问题。

本发明内容简述

无刻蚀镀铁的工艺方法为：

一、准备阶段：

测选-清洗-加热处理-除锈-绝缘-组装-除油膜-浸洗-冲洗。

二、镀铁：

活化处理-起镀-交流过渡镀-初转直流镀-直流过渡镀-全直流镀-定时测量-中和处理。

三、加工：

镀后加工-质量检测-成品。

镀液的配制

采用电解还原法配制镀液

用FeCl₃与每升水加入工业盐酸12～15克的酸化水溶液，配制成300克/升、PH＜0.5的三氯化铁溶液，经过电解处理还原氧化亚铁溶液。在电解处理的初期，酸度PH＜0.5，当溶液呈现黄绿色，酸度保持在PH＝0.6，再经沉淀、过滤后继续接通电源。当在阴极板上出现银白色节瘤时，再用酸化水进行调节浓度，用比重计测量为α＝1.20±0.01，酸度为0.6＜PH＜0.8。

配制镀液的用水要作水质分析，应用去离子水。水中的Ca、Mg等元素可逆电极电位比铁负得多，在镀铁电解液里不易析出，会影响镀铁层质量、降低镀铁层本身硬度。

镀液的维护方法

1、镀液的合格标志

颜色的识别：合格镀液应呈现鲜绿色或浅绿色。

洁净度：盛在量杯里对光观察透明晶亮，无不溶杂质。

电解时阴极状态：阴极上逐渐形成银白色节瘤。

2、镀液的维护方法

配制的镀液投入生产后，每当镀过零件应进行镀液调节处理。首先用配制好的酸化水（用去离子水和盐酸配制）调节浓度、酸度。控制阳极与阴极的面积比，并用阳极套防止碳杂质等直接落入镀槽里。连续生产时，在槽内装薄壁塑料循环水管，通水降低镀液温度。当镀液中杂质多了、洁净度达不到要求时应做沉淀、过滤处理，常规每隔十天过滤镀液一次。当液面不足时添加新配制的溶液，采用电解处理，检验镀液达不到合格标志。

维护镀液过程中控制参数如下：

1、电极配比：阳极面积是阴极面积的2～4倍。

2、镀液温度：35℃。

3、镀液浓度：350±25克/升。

4、镀液酸度：PH＝0.7±0.1

5、电流密度：I＝D·S D＝15-20A/dm²

无论配制新镀液，还是使用后的镀液的维护处理都要进行电解处理，电解处理是提高镀液洁净度和镀铁性能的有效措施。电解处理方法为：

控制阴电极电流密度为8-10A/dm²，由于氢气不断析出，溶液的酸度逐渐降低，PH＜0.5时就应添加盐酸保持PH＝0.5，当阴电极下部有银白色节瘤时保持PH＝0.8-1.0。

处理过程中，镀液由棕色逐渐变成黄绿色。然后进行沉淀及过滤，再进行电解，直到镀液呈现了合格镀液的三种标志时就可以停止电解。

本发明无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件由于工艺程序合理，镀液能长期稳定地有效地镀复零部件，经镀复的钢铁零部件，镀层与基体及镀层之间的结合强度可达到3540kg/Cm²以上，镀铁层显微硬度值Hm520-634，一次可取得良好的镀层2-3mm，成品率可达99.58%，镀件加工时的耐磨性能优于经过高频处理的45^＃钢。修复成本低、修复利润可达产值的50%以上。

Claims

1、一种运用电化学原理形成一次修复机械钢铁零部件的工艺方法发明无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件，其特征是本工艺是由准备阶段、镀铁和加工三个过程完成的，其关键技术在于解决了镀液的配制、镀液的维护及镀液长期稳定工作的条件。

2、根据权利要求1所述的无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件，其特征在于所述的镀液是采用电解还原法配制的，用FeCl₃与每升水加入工业盐酸12-15克的酸化水溶液，配制成300克/升，PH＜0.5的三氯化铁溶液，经过电解处理还原氧化亚铁溶液，酸度保持在PH＝0.6，经沉淀、过滤处理后继续接通电源，在阴极出现银白色节瘤时，用酸化水调节浓度达到α＝1.20±0.01，酸度为0.6＜PH＜0.8。

3、根据权利要求2所述的无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件，其特征在于所述的配制镀液的用水要作水质分析，应用去离子水。

4、根据权利要求1所述的无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件，其特征在于所述的镀液的维护方法为：1、检测镀液是否合格;2、维护镀液的方法。

5、根据权利要求4所述的无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件，其特征在于所述的镀液的维护中镀液的合格标志为：1、颜色的识别：合格的镀液应呈现绿色或浅绿色。

2、洁净度：盛在量杯里对光观察透明晶亮，无不溶杂质;

3、电解时阴极状态：阴极上逐渐形成银白色节瘤。

6、根据权利要求4所述的无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件，其特征在于所述的镀液的维护方法为：配制的镀液投入生产后，每当镀过零件应进行镀液调节处理，首先用配制好的酸化水（用去离子水和盐酸配制）调节浓度、酸度;控制阳极与阴极的面积比，并用阳极套防止碳杂质等直接落入镀液里;在槽内安装薄壁塑料循环水管通水降低镀液温度;定期（常规每隔十天）做沉淀、过滤处理;采用电解处理;检验镀液达到合格标志。

7、根据权利要求1所述的无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件，其特征在于保持镀液长期稳定工作，其控制参数为：

1、电极配比：阳极面积是阴极面积的2～4倍;

2、镀液温度：35℃;

3、镀液浓度：350±25克/升;

4、酸液酸度：PH＝0.7±0.1;

5、电流密度：I＝D·S，D＝15-20A/dm²;

8、根据权利要求7所述的无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件，其特征在于保护镀液长期稳定工作的条件是：配制新镀液或镀液的维护处理都要进行电解处理，电解处理方法为：将阴极电流密度控制在8-10A/dm²，当PH＜0.5时，应加盐酸保持PH＝0.5，当阴极下部出现银白色节瘤时保持PH＝0.8-1.0，观察镀液由棕色逐渐变成黄绿色后进行沉淀及过滤处理，再进行电解处理。