电刷镀实验报告

1 / 11 电刷镀实验报告 重庆机电职业技术学院 专业班级：姓 名：学 号：任课老师：成 绩： 实 验 报 告 09级模具设计与制造 2班 文 鸽 1260720160948 孙 智 富 一概述 通过在课堂上对电刷镀基本原理的学习，我们在实验室还亲手做了实验，如：电刷镀技术、表面硬度测试技术、零件拉伸实验等。并且重点介绍电刷镀技术，因其现在电镀工艺设备较简单，操作条件易于控制，材料也比较广泛，成本也比较低，广泛应用。目前已用于各机械行业及电 力、电子、化工、纺织等许多部门。电刷镀是电镀的一种特殊方式，不用渡槽，只需要在不断供应电解液的条件下，用支电笔在工作表面上进行擦拭，从而获得电镀层。因此，电刷镀又称无槽镀、涂镀。 二电刷镀实验内容 开始刷镀前，在未接通电源前用刷笔接蘸上硫酸铜溶液，在工件表面擦拭几秒钟再通电源，调节电压到 4 6V，然后用正极导线与镀笔相联，负极导线和工件相联。然后用镀笔蘸上硫酸铜溶液在工件上不断的进行擦拭，就会在工件表面出现一层金黄色的物质，就是镀在工件表面的铜。如果2 / 11 工件需要镀层的比较大，测量在一分 钟内进行电刷镀所增加的厚度，直至达到工件尺寸的要求。 电刷镀实验原理： 电源的正极通过导线与电镀笔相联，而负极通过导线与工件相联，当电流方向由镀笔流向工件时为正极电流。正向电流接通时会发生电沉积，电流方向从工件流向镀笔时为反向电流；反向电流接通时工件表面则会溶解。 电刷镀工作过程： 电净活化镀中间层镀工作层至要求尺寸表面抛光电刷镀实验结论： 技术设备简单、工艺灵活、操作方便，可以在现场作业，操作容易，镀层结合牢固，可以进行槽镀困难或实现不 了的局部电镀，操作安全，对环境污染小，经济效益显著，可以提高生产效率高。目前刷镀工艺主要用于各机械设备的维修，也用来改善零部件的表面理化性能。 实验体会 经过了这次试验，我体会到了电刷镀这个技术的重要性以及广泛性。电刷镀工艺主要用于目前我国修船行业已普遍使用电刷镀修复船机零件。可修复磨损和机械加工超差的船机零件，如活塞杆、增压器转子轴、电机转子轴、水泵轴、尾轴衬套、轴颈磨损的修复、孔类零件的修理、滚动轴承的修理等。在修复工件是比起电镀，沉积速度快，是有槽3 / 11 电镀的 10 15 倍。节约能源与 工时。镀后一般不要加工，镀层厚度可控制。电刷镀是工业上必不可少的技术，并能为我们创造出更大的利润。 参考资料： 徐彬士 神奇的 1、表面工程 北京清华大学出版社 2000 2、华一鸣、张厚琪 电刷镀技术 安徽科学技术出版社 1985 3、孙健 机械在制造技术 重庆机电职业技术学院 2016 关于一汽大众汽车有限公司汽车车身拉延模具 电刷镀强化的试验报告 模具在现代汽车制造中具有极其重要的作用，它的质量直接决定产品的质量。提高模具的 使用寿命和精度，缩短模 具的制造周期，是许多企业急需解决的技术问题，但在模具使用过程中经常会出现塌角、变形、磨损等失效形式。因此，对模具的修复强化也是必要的。修复模具的方法很多，但就目前许多大企业在实际现场操作中，最经济、最切实可行的方法是采用电刷镀技术修复模具。尤其针对于一些大型、不易搬动的汽车车身拉延模具，由于电刷镀的设备携带方便，工艺灵活，不受场地限制，可以去现场进行表面刷镀。刷镀时可以不受模具形状和尺寸的限制，而且可以局部施镀，修复后表面的耐磨性、硬度、粗糙度等都能达到或超过4 / 11 原来的性能指标，同时还 具有速度快，对环境无污染等优点。因此，刷镀技术在汽车大型拉延模具的表面修复和强化方面具有广泛的推广价值。 一汽大众汽车有限公司某车型车身拉伸延模具在使用过程中磨损较严重，且成型件表面经常出现拉毛现象，废品率较高。为此，我公司与一汽车大众汽车有限公司共同对该模具进行了电刷镀表面强化的初步试验，取得了很好的效果。 一、拉延模具失效分析 该模具材质 QT-700，用于镀锌钢板拉延成型。工作过程中模具表面磨损较重，磨损形式主要是磨粒磨损。磨粒主要来源，初期主要是钢板表面的氧化 皮，以及由于在巨大压力下某些微小区域积累的较高温度使坏料与型腔表面焊合，并从坏料表面撕下一小块金属，粘附在型腔表面并成为“小瘤”；后期可能是模具本身的粗大碳化物的剥落颗粒。模具磨损后，表面微观粗糙度增加，许许多多的微凸体对镀锌钢板产生微切削作用，因此生产的零件表面划痕累累。一副模具生产 500 个零件后便需维修。 二、刷镀工艺 由于时间紧迫，刷镀面积较大，为了避免刷镀失败后该模具无法使用而停产，一汽大众现场工程师要求我公司操作人员首先在一报废模具上选择一小块模具表面做模5 / 11 拟试验。经过检 验模拟试验是成功的，于是，经现场工程师认可后，我公司操作人员按事先拟定的工艺方案对模具正式刷镀施工。正式刷镀工艺按下表进行。 三、生产试验 模具经过电刷镀强化后，由于表面成分及组织都发生很大变化，镀层具有超细晶粒及高密度位错强化，使模具表面硬度显著提高，而且 Ni 基体具有很好的韧性，镀层与基体结合高不易脱落，从而减少了磨损的几率，表面光洁度的提高又有利于抗表面接触疲劳。因此，表面的耐磨性有了很大的提高。 该模具装机生产 2500 件零件后无拉毛现象，若按以前生产 500 件零件修 模一次计算，使用寿命至少提高 5 倍以上，得到了一汽大众汽车有限公司有关技术人员的一致好评。 长春金工表面工程技术有限公司 2016 年 7 月 18 日 电刷镀实验方案 姓名：林志聪 学院 :金山学院学号： 100601074 课题名称：钢结构机头的电刷镀防腐蚀技术 一、问题的提出 钢结构接头失效分析： 1.钢结构的表面处理 6 / 11 钢材在轧制过程中 ,经热处理后表面产生一层均匀的氧化层 ;同时钢材在加工过程中 ,钢材表面 往往产生焊渣、毛刺、油污等污染物。这些氧化物如不认真清除 ,会影响防腐涂料的附着力和涂层的使用寿命。钢材表面处理质量 ,有时甚至比涂料本身品种性能差异的影响更大 ,应予以重视。 2.钢材的腐蚀 钢材的腐蚀速度与环境、湿度、温度以及有害介质的存在有关 ,其中湿度是一个决定性因素。大气的相对湿度在 60%以下时 ,钢材的腐蚀是很轻微的 ;但当相对湿度增加到某一数值时 ,钢材的腐蚀速度会突然升高 ,这一数值称为临界湿度。 钢材在常温中腐蚀属于电化学过程 ,钢铁内部不同金属 杂质之间具有不同的电极电位 ,得到或失去电子的能力不同 , 从而引起了局部的微电池。钢结构通常在常温大气环境中使 用 ,大气中含有水分、氧和其他污染物的作用就会发生电化学 腐蚀过程 ,既钢材构成原电池的阳极 ,通过溶解和氧气逐步变 为铁锈。铁锈能够吸收大量水分 ,致使锈层体积膨胀使腐蚀 继续扩展到内部。 钢材在高温下腐蚀属于化学腐蚀。高温状态下金属和干燥空气相接触 ,表面会生成化合物 ,形成对钢材的化学腐蚀。 3.连接材料的腐蚀 钢结构接头连接的材料的腐蚀引起结构失效也不容7 / 11 忽视。 焊缝腐蚀机理是由于母材 和焊缝金属间本身成分有差异 ,或母材和焊缝金属材料的不搭配 ,以及焊接过程中热冷循环使焊缝的热影响区材质的差别 ,进而造成电化学性能间的差异 ,如果环境中干湿交替 ,会加剧这种电化学反应。 XX年某工地的一台已使用近 8年的塔式起重机由于基础长期排水不畅 ,底架与基础节连接的法兰盘背面角焊缝长期受到泥水腐蚀 ,焊缝有效高度越来越小 ,在正常起吊额定载荷时 ,底架法兰盘背面角焊缝撕裂 ,塔式起重机从根部整体倒下 ,造成严重事故。 螺栓往往具有较高的铬和镍 ,铬和镍在空气中会形成一次呢过非常致密的氧化薄膜 ,这种薄膜具有很好的稳 定性 ,从而防止材料被腐蚀 ,但如果含铬和镍量不足 ,往往会降低螺栓的抗腐蚀能力。因此，防腐蚀是提高钢材性能的有效途径之 一。电刷镀是用电解方法在工件表面获取镀层来强化、提高工件表面性能，取得工件的装饰性外观、耐腐蚀、抗磨损和特殊光、电、磁、热性能，也可以改变工件尺寸，改善机械配合，修复因超差或因磨损而报废的工件等，因而在工业上有广泛的应用。在本实验中，研究电刷镀镀层在钢结构防腐蚀，延长其使用寿命，修复其功能方面的应用。 二、实验假设与理论依据 8 / 11 电刷镀技术是表面工程技术和重新制 造技术的重要组成部分 ,是一种在常温和无镀槽条件下向工件表面快速电沉积金属 ,达到恢复尺寸、强化和防护材料表 面、延长零件使用寿命的现代维修手段。随着研究的不断深入 ,该技术显示出许多优于其它金属涂覆技术的优点 ,如设备轻便、工艺灵活、镀覆速度快、镀层种类多等 ,被广泛应用于机械零件的表面修复与强化 ,并取得了显著的经济效益。普通钢电刷镀工艺已较为成熟 ,随着航空、航天、煤炭、石油、化工、冶金和食品等工业的蓬勃发展 ,不锈钢材料已得到广泛的应用。 电刷镀是用电解方法在工件表面获取镀层的过程。其目的在于 强化、提高工件表面性能，取得工件的装饰性外观、耐腐蚀、抗磨损和特殊光、电、磁、热性能；也可以改变工件尺寸，改善机械配合，修复因超差或因磨损而报废的工件等，因而在工业上有广泛的应用。 理论依据：电解原理 三、实验目标 通过本实验识电刷镀在未来工业加工重要作用，了解电刷镀的基本原理。同时，熟悉电刷镀的工艺过程，及过程中的影响因素对镀层的影响。 四、实验对象、方法及手段 1.实验对象 9 / 11 钢结构金属片若干 2.实验方法 通 过对实验试样镀上相等厚度的不同材料或相同材料的不同厚度，和原式样进行对比，并总结。 3.检测手段 应用金相显微镜，观察钢结构接头的金相组织，同时使用仪器，检测各式样的硬度等参数。 五、实验原则 实验过程坚持求真务实、实事求是的原则，坚决杜绝实验作假，编造实验数据。 六、实验步骤 准备 8 个式样。准备渡夜。 镀前预处理 表面整修待镀刚结构接头的表面，去除刚结构接头表面存在的毛刺、锥度、不圆度和疲劳层，用切削机 床精工修理，或用砂布、金相砂纸打磨，以获得正确的几何形状和暴露出基体金属的正常组织，一般在修整后的镀件表面粗糙度 Ra 应在 5 m 以下。 表面清理表面清理指采用化学及机械的方法对刚结构接头表面的油污、锈斑等进行清理。当镀件表面有大量油污时，先用汽油、煤油、丙酮或乙醇等有机溶剂去除绝大部分油污，然后再用化学脱脂溶液除去残留油污，并用清水10 / 11 洗净。若表面有较厚的锈蚀物，可用砂布打磨、钢丝刷刷除或喷砂处理，以除去锈蚀物。对于表面所沾油污和锈斑很少的镀件，不必采用上述处理方法而直接用电净法和活化法来清除油污和 锈斑。 电净处理 电净处理就是槽镀工艺中的电解脱脂。刷镀中对任何基体金属都用同一种脱脂溶液，只是不同的基体金属所要求的电压和脱脂时间不一样。电净时采用正向电流。电净后的表面应无油迹，对水润湿良好，不挂水珠。 活化处理 活化处理用以去除镀件在脱脂后可能形成的氧化膜并使镀件表面受到轻微刻蚀而呈现出金属的结晶组织，确保金属离子能在新鲜的基体表面上还原并与基体牢固结合，形成结合强度良好的镀层。活化时，采用阳极活化。 刷镀过渡层 过渡层为锡 ,操作工艺如下 :无电擦拭 3s 5s;镀笔接正极 ,工件接负极 ;操作电压为 15V;镀笔与工件相对运动速度为 12m/min 15m/min;刷镀过渡层厚 0 001 0 01 mm。 刷镀工作层 四组工作层分别为 Zn 、 Sn、 Al、 Ni,操作工艺如下 :无电擦拭 3s 5s;镀笔接