電刷鍍技術(shù)在模具制造與修復(fù)中的應(yīng)用

1、電刷鍍技術(shù)在模具制造與修復(fù)中的應(yīng)用 電刷鍍的應(yīng)用情況 電刷鍍的基本原理 電刷鍍技術(shù)需采用專用的直流電源設(shè)備，電源的正極接鍍筆，作為刷鍍時的陽極 ；電源的負極接工件，作為刷鍍時的陰極。鍍筆通常采用高純度細石墨塊作陽極材料，石墨塊外面包裹一層棉花和耐磨的滌棉套。刷鍍時使浸滿鍍液的鍍筆以一定的相對運動速度在工件表面上移動，并保持適當?shù)膲毫ΑＴ阱児P與工件接觸的部位，鍍液中的金屬離子在電場的作用下擴散到工件表面，并在表面獲得電子被還原成金屬原子，沉積結(jié)晶形成鍍層，隨著刷鍍時間的增長，鍍層增厚，從而達到鍍覆及修復(fù)的目的。電刷鍍的設(shè)備主要包括電源裝置、鍍筆與陽極以及各種輔助材料。 電刷鍍電源裝置 電刷鍍電源

2、是電刷鍍工藝過程中的主要設(shè)備，它由主電路和控制電路組成。 電刷鍍的表面準備及溫度控制 刷鍍前模具零件需進行表面準備，使待鍍的工件顯露出新鮮、潔凈的基體，以便與鍍層結(jié)合得足夠牢靠。表面準備包括鍍前表面加工、表面脫脂及表面除銹等。在刷鍍模具的整個過程中，模具和鍍液都應(yīng)在4050下進行操作。 電刷鍍?nèi)芤骸?電刷鍍技術(shù)的關(guān)鍵是電刷鍍液的配方。 表面預(yù)處理溶液： 表面預(yù)處理溶液主要有電解脫脂的電凈液和對表面進行電解刻蝕的活化液。 模具常用電刷鍍?nèi)芤海?特殊鎳 硫酸鎳395g/L397g/L，氯化鈉14g/L16g/L，乙酸68g/L70g/L，鹽酸20g/L28g/L 。 鎳-鎢D合金鍍液 硫酸鎳395

3、g/L，鎢酸鈉23g/L，硼酸31g/L，檸檬酸42g/L，硫酸鈷2g/L，無水硫酸鈉6.5g/L，硫酸鎂2g/L，硫酸錳2g/L，冰醋酸20mL/L，甲酸35mL/L，氟化鈉5g/L，十二烷基硫酸鈉0.01g/L0.001g/L。 除了鎳-鎢合金外，近年來發(fā)展的鎳-鈷合金由于硬度高達550HBW，耐磨性好，鍍層應(yīng)力低，也特別適合模具表面的刷鍍。實例1：電動機軸孔沖模的電刷鍍修復(fù)處理 沖模下模刃口加工超差0.1mm，材料為Cr12，淬火后進行尺寸修復(fù)。首先用特殊鎳鍍打底層，然后鍍鎳鎢D為工作層。其工藝操作如下： （1）用有機溶劑丙酮脫脂。 （2）用電凈液脫脂，模具零件接負極，工作電壓12V15

4、V，時間15s30s，刃口處表面水膜均勻攤開不呈珠狀。 （3）以清水徹底沖洗。 （4）用鉻活化液活化，模具零件接正極，工作電壓12V15V，時間10s30s ；然后將電壓降低到10V12V，時間10s20s，使工件表面呈銀灰色。 （5）用特殊鎳鍍液鍍底層，無電擦拭3s5s，模具零件接負極，工作電壓18V20V，閃鍍3s5s，然后工作電壓降至15V，陰陽極相對運動速度10m/min15m/min，鍍層2mm。 （6）用鎳鎢D鍍液鍍工作層，工作電壓為10V15V，陰陽極相對運動速度6m/min20m/min。鍍層厚度直到規(guī)定尺寸。工作前，鍍液溫度應(yīng)加熱至3050。 實例2：組合模具尺寸恢復(fù)和表面強

5、化 材料為T10A鋼，經(jīng)多年使用后，單面磨損0.2mm，為恢復(fù)尺寸且表面強化，首先鍍打底層（特殊鎳），然后鍍鎳鎢D合金作為耐磨表面。T10A屬于中碳鋼，其操作工藝如下： （1）用砂紙和油石打磨表面。 （2）用有機溶劑擦拭。 （3）用電凈液脫脂，模具工作零件接負極，工作電壓10V14V，陰陽極相對運動速度4m/min8m/min，電凈時間盡量短，以減少模具工作零件滲氫量，模具工作零件表面上水珠均勻攤開，無干斑。 （4）用清水徹底清洗。 （5）用鹽酸、氯化鈉配制的活化液活化，模具工作零件接正極，工作電壓10V14V，陰陽極相對運動速度6m/min8m/min，活化時間應(yīng)根據(jù)鍍筆和模具工作零件被鍍面

6、大小而定，一個部位的接觸時間為30s60s，模具工作零件表面呈均勻的黑灰色即可。 （6）用清水徹底清洗。 （7）用硫酸、硫酸銨配制的活化液活化，模具工作零件接正極，工作電壓18V25V，一個部位的接觸時間為30s60s，使模具工作零件表面呈銀灰色為止。 （8）用清水徹底清洗。 （9）與例1中的(5)相同。 （10）與例1中的(6)相同。 電刷鍍技術(shù)研究的新進展 電刷鍍非晶態(tài)鍍層 在常溫條件下，應(yīng)用刷鍍的方法，使用Co-Ni-P系列合金刷鍍液，可以獲得非晶態(tài)刷鍍層。其中以低Co+濃度加入含鈮添加劑的鍍液獲得刷鍍層，性能最為優(yōu)異。該鍍層在常溫和高溫度下均具有較高的硬度和良好的耐磨性。 電刷鍍復(fù)合鍍層 復(fù)合刷鍍是復(fù)合電鍍的一種，其本質(zhì)是通過電化學(xué)沉積在工件基體表面獲得復(fù)合材料（復(fù)合鍍層）。目前鎳基鍍液復(fù)合刷鍍用的較多，例如在快鎳鍍液中加入二硫化鉬作自潤滑涂層 ；加入三氧化二鋁作耐磨和防腐涂層，加入金剛石微粉作高抗磨涂層。 熱鍛模應(yīng)用Ni-Co-ZrO2復(fù)合電刷鍍，鍍層有良好的耐磨性、抗粘著、抗高溫氧化和耐高溫疲勞等性能，與基體結(jié)合良好，可使壽命提高。研究證實，復(fù)合鍍層的強化機理主要是細晶強化和第二相粒子強化，其強化作用取決于第二相顆粒彌散情況及其被基