活塞杆镀硬铬

田永良

(中航成飞热表处理厂,四川成都610092)

活塞杆镀硬铬

田永良

(中航成飞热表处理厂,四川成都610092)

0 前言

活塞杆需镀硬铬部位Φ90f8外圆、Φ30H8和Φ43H8孔均需加厚镀铬后磨削才能达到尺寸要求。但镀后尺寸磨削较为困难,磨削经常磨薄铬层或破坏铬层,以致经常返修,更有甚者造成零件报废,严重影响生产进度,增加成本。

因此,需通过工艺研究控制镀后尺寸,使镀后尺寸直接达到图纸尺寸,降低返修率,提高产品质量,保证生产进度。

1 工艺流程

2 工艺难点及解决措施

2.1 镀液的控制

根据理论数据和试验验证,槽液的质量浓度过高或过低都不利于获得最佳的电流效率及镀层质量。因此,对镀液进行严格控制,其要求如下:铬酐220～290 g/L,硫酸2.2～2.9 g/L,维持铬酐与硫酸的质量浓度比为(95±10)∶1,三价铬2～10 g/L,铁离子 ≤8.5 g/L。

2.2 镀液温度的控制

根据理论数据和试验验证,使用的槽液温度必须和镀铬液的质量浓度及所使用的镀铬电流密度相匹配,过高或过低的槽液温度都不利于获得最佳的电流效率及镀层质量。因此,将镀液的温度严格控制在(50±2)℃。

2.3 镀硬铬工装改进设计

镀硬铬工装直接决定镀硬铬部位的质量。设计的镀硬铬工装要经试验验证,并经多次修改完善后方可用于生产。

镀硬铬工装设计重点解决以下几个问题:

(1)重新设计工装装挂方式,解决阳极棒中心定位问题。

(2)端盖采用挖扇形孔的方式,解决内孔电镀时孔内溶液流畅不顺造成的孔内溶液温度过高和孔内溶液成分变化过大等问题。

(3)对各孔采用合适的阳极棒直径,保证镀硬铬层的质量。

(4)采用锥度阳极棒,解决孔内镀硬铬层锥度问题。

(5)采用端盖套辅助阳极环,解决孔端局部镀层过厚问题。

2.4 镀硬铬工艺参数控制

(1)镀硬铬工艺在同一零件不同部位具有不重复性,需要逐一探索、反复工艺试验,最终确定最优方案。

(2)根据每一具体镀硬铬部位的镀铬电沉积情况确定机加工公差。

(3)确定每一具体镀硬铬部位的镀铬工艺参数。经过试验摸索,确定镀硬铬各部位的工艺参数: Φ90f8外圆的电流为372～558 A,镀层厚度为100～145μm,电镀时间为300～345 m in;

Φ43H8孔及两端面的电流为65～97 A,镀层厚度为40～95μm,电镀时间为97～230 min;

Φ30H8孔及两端面的电流为23～35 A,镀层厚度为40～95μm,电镀时间为97～230 min。

3 注意事项

(1)生产中有相当一部分产品只需局部镀硬铬,因此,不需要镀的地方要绝缘。所用绝缘材料既要结合力好,又要镀后去除方便,同时对镀液的稳定性要好,不易受镀液浸蚀损坏。

(2)镀硬铬的电流密度较大,电镀时间长,因此,设计挂具时要充分考虑导入电流的损失要小。

(3)由于镀铬溶液的分散能力和覆盖能力差,在镀厚镀层时这一矛盾更加突出,所以在镀硬铬时,必须注意辅助阴极和仿形阳极的合理应用。

(4)镀后通常要进行除氢。

4 关键因素

(1)结合力

虽然镀液和电镀条件对结合力有一定的影响,但对结合力起决定性作用的是镀前处理,尤其是阳极处理应充分控制好,使污物被充分除去,露出基体结晶面。通常镀层厚度越厚,阳极处理的时间越长。

(2)硬度

镀硬铬的目的主要是利用铬的高硬度、高耐磨性。由于镀液成分和操作条件的改变会显著影响铬层的硬度,所以必须正确选择镀硬铬的工艺条件。在镀层外观等符合要求的情况下,通常铬酐的质量浓度高、电流密度小、温度高、镀层薄都将使铬层的硬度降低。

(3)沉积速率

为了保证产品具有良好的耐磨性,所以一般硬铬镀层都镀得较厚,为此,镀硬铬时的沉积速率就显得比较突出。因此,必须正确选择溶液成分和操作条件。通常铬酐的质量浓度低、酸根比维持在100∶1、电流密度高、温度低都有利于提高电流效率。

5 结语

(1)试验证明镀硬铬工艺在同一零件不同部位具有不重复性。此外,即使同一零件同一部位在不同的槽内进行镀硬铬,其工艺参数也具有不重复性。因此,活塞杆镀硬铬各部位必须指定镀槽和电源。

(2)活塞杆各部位在进行镀硬铬时,必须指定工装,认真装挂,严格控制槽液成分及温度;同时还应在指定的槽内严格按工艺程序及工艺参数进行操作。

(3)每次镀硬铬时应及时清除阳极棒铅层表面的氧化膜;采用辅助阳极时必须使用新的铅丝,做辅助阳极的铅丝不得重复使用。

(4)经过对试验件的镀硬铬部位工艺参数的摸索,确定镀硬铬各部位的最佳工艺参数。

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TQ 153

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1000-4742(2010)05-0047-02

2010-05-05