一種水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損的電鍍修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損的電鍍修復(fù)方法，包括：焊修法填坑→第一次機(jī)械修磨（整體磨光）→鍍鐵→第二次機(jī)械修磨（整體磨光）→鍍硬鉻罩面→第三次機(jī)械修磨（磨削加工至符合尺寸及光潔度）。所述方法是通過分析各種修復(fù)方法的優(yōu)缺點，根據(jù)水輪機(jī)水導(dǎo)軸的使用要求提出的一種工藝比較簡單，成本較低，且所得鍍層硬度高、耐磨、耐蝕的修復(fù)方法。
【專利說明】一種水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損的電鍍修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電鍍修復(fù)方法，尤其是涉及一種一種水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損的電鍍修復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損是水電站經(jīng)常遇到難題。工件表面損壞修復(fù)的方法有機(jī)械加工修理法、焊接修理法、電鍍修理法和熱噴涂等，應(yīng)用于軸徑表面磨損常見修復(fù)方法有以下幾種。
[0003](1)研磨修復(fù)
[0004]水導(dǎo)軸徑輕度磨損可研磨處理。對直徑大于1m的油潤滑軸徑，單側(cè)磨損大于0.1Omm時；水潤滑的橡膠瓦導(dǎo)軸承的軸徑，單側(cè)磨損大于0.50mm時，均要對軸徑進(jìn)行磨圓處理。對于不銹鋼軸徑上的溝痕，如果只有幾道小溝，可以不處理；若溝痕較深，深度大于0.50mm時，可用堆227或0K2015焊條補(bǔ)焊，然后磨光。
[0005](2)電鍍修復(fù)
[0006]電鍍修復(fù)技術(shù)是利用電解的原理將鍍液中的金屬離子還原成金屬原子并在金屬表面形成具有較高結(jié)合力和一定厚度的修復(fù)層。如果水導(dǎo)軸徑磨損嚴(yán)重，大軸磨光后不能滿足與軸瓦配合的間隙，須電鍍找回尺寸后，再磨圓處理。
[0007](3)鑲套法
[0008]鑲套法先分兩塊做5mm厚的鋼套，長度比導(dǎo)瓦長10cm，并在上面均布3cmX3cm直徑5mm的小孔。車去主軸多余尺寸將套包在車削處，用CO2保護(hù)焊在小孔中將套焊在主軸上，補(bǔ)平小孔和鋼套縫，再磨圓鋼套到設(shè)計尺寸。鑲套法在高含砂抽水站水泵水導(dǎo)軸徑磨損處理中應(yīng)用較多，且效果良好。
[0009](4)熱噴涂技術(shù)
[0010]熱噴涂技術(shù)是將涂層材料(粉末或絲材)送入某種熱源(燃燒火焰等)中熔化，并利用高速氣流將其射到基材表面形成覆蓋層的工藝。先在車床上車去軸徑上多余尺寸，保證噴涂層厚度5mm，噴涂耐磨材料(含鉻、鎢、鎳等)后，對軸徑進(jìn)行磨圓處理到設(shè)計尺寸，此法在電廠水泵和風(fēng)機(jī)軸修復(fù)方面應(yīng)用較多。
[0011 ] 電鍍的種類很多，用于修復(fù)的方法也很多，各種電鍍修復(fù)方法均有其優(yōu)缺點，不同的零件需要與之相應(yīng)的修復(fù)方法?，F(xiàn)有技術(shù)中對于水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損還沒有有效的的修復(fù)方法。
[0012]由于鉻表面很容易生成鈍化膜，在空氣中很穩(wěn)定，不易變色和失去光澤，除了鹽酸和熱硫酸以外，對鉻沒有侵蝕作用，故鉻是最重要的防護(hù)裝飾性鍍層。鉻表面憎水、憎油，不易被污染，從而更增加了鉻層的穩(wěn)定性，此外，鉻鍍層還有很高的硬度和耐磨性，常用于零件的修復(fù)或易磨損件的電鍍，因此，鍍鉻液的好壞將直接關(guān)系各種零件鍍層的好壞。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損的電鍍修復(fù)方法。所述方法是通過分析各種修復(fù)方法的優(yōu)缺點，根據(jù)水輪機(jī)水導(dǎo)軸的使用要求提出的一種工藝比較簡單，成本較低，且所得鍍層硬度高、耐磨、耐蝕的修復(fù)方法。
[0014]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0015]一種水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損的電鍍修復(fù)方法，包括:焊修法填坑一第一次機(jī)械修磨(整體磨光)一鍍鐵一第二次機(jī)械修磨(整體磨光)一鍍硬鉻罩面一第三次機(jī)械修磨(磨削加工至符合尺寸及光潔度)。
[0016]其中，焊修法填坑是為了填平工件表面局部損傷，常用的焊修方法包括補(bǔ)焊、堆焊、冷焊等，每種焊修方法都有其自身的特點和不足，為了減少溫度應(yīng)力對大軸的影響，選用冷焊法中氣體保護(hù)熔絲焊填坑。氣體保護(hù)熔絲焊也稱微弧冷焊，是一種常見的冷焊技術(shù)。它是在氬弧焊基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型焊修技術(shù)。設(shè)備主要構(gòu)成部分包括脈沖電源，保護(hù)氣體(氬氣等惰性氣體)和用以補(bǔ)缺陷的金屬絲。利用焊槍產(chǎn)生的電弧(電弧溫度一般在60000C以上)將金屬絲熔化，用保護(hù)氣體(惰性氣體)把熔化的金屬液吹射到工件的局部缺陷處，從而填平工件表面的凹坑。氣體保護(hù)熔絲焊與傳統(tǒng)的氣體保護(hù)焊技術(shù)不同，被熔化的金屬焊絲不會在修復(fù)部位形成焊接熔池，施工中工件溫升小，不會產(chǎn)生明顯的熱影響，且焊層與基體結(jié)合牢固。
[0017]其中，第一次和第二次機(jī)械修磨是為了提高電鍍面結(jié)合力及電鍍質(zhì)量，須對水輪機(jī)水導(dǎo)軸段表面雜質(zhì)用研磨的方法去除。研磨按照由粗到細(xì)的順序修磨至平滑，并符和公差要求。
[0018]其中，鍍鐵的工藝參數(shù)為:350-400g/L的氯化亞鐵、10_20g/L的氯化鈉，l_5g/L氯化錳和5-8g/L硼酸混合的 電鍍?nèi)芤?，電鍍?nèi)芤旱膒H值為1.2-1.6，在45°C _55°C的溫度，電流密度 4-10A/dm2。
[0019]其中，鍍硬鉻罩面必須根據(jù)工件形狀、鍍層厚度、硬度、鍍液溫度、電流密度等具體要求采用相應(yīng)鍍鉻工藝，才能達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求。根據(jù)水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑的實際使用要求，鍍層應(yīng)結(jié)合牢固，表面無起泡、脫皮現(xiàn)象，同時大軸材料為優(yōu)質(zhì)鋼，表面沾有油污，采用的電鍍工藝流程為:手工除油一上掛一水洗一化學(xué)除油一水洗一酸洗活化一水洗一鍍硬鉻一水洗—下掛。大軸表面沾污油脂，影響鍍層與基體之間的結(jié)合力，鍍前須除油和清洗。酸洗是電鍍生產(chǎn)中的重要一環(huán)，大軸酸洗不只為了溶解表面的銹蝕，也是為了除去氧化膜，使大軸基體暴露出金屬組織；同時酸洗能去掉機(jī)加工過程中殘留于表面的鐵屑，提高電鍍層的結(jié)合力，防止鍍層起泡、脫皮現(xiàn)象。電鍍硬鉻過程中鍍鉻液的成分，溫度，電源，以及鍍鉻工藝的參數(shù)，對電鍍質(zhì)量影響很大。電鍍過程中通過制作合適的掛具，采用合適的參數(shù)，加強(qiáng)工藝控制，可提高電鍍質(zhì)量，保證硬度，耐腐蝕度，結(jié)合力，表面平行度達(dá)到設(shè)計要求。
[0020]為此，本發(fā)明采用了一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:CrO2190 ~260g/L, SrS043 ~8g/L, NaF 0.1 ~2.5g/L,98% H2SO40.3 ~1.55g/L ;所述的復(fù)合鍍鉻液為鉛錫銀合金陽極，其錫含量為20%~50%、含銀1%。
[0021]優(yōu)選，所述的一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02200 ~255g/L, SrS044 ~7g/L, NaF 0.6 ~2.3g/L,98% H2SO40.5 ~1.5g/L。
[0022]優(yōu)選，所述的一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02210 ~245g/L, SrS045 ~6g/L, NaF 0.8 ~2.lg/L, 98% H2SO40.9 ~1.3g/L。[0023]優(yōu)選，所述的一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02223g/L, SrS045.5g/L, NaF 0.95g/L,98% H2SO4L lg/L。
[0024]所述的一種復(fù)合鍍鉻液的配制方法是采用常規(guī)的方法，其工藝條件為:鍍液溫度為40~60°C，總電流為250~300A/dm2。
[0025]其中，第三次機(jī)械修復(fù)是為了恢復(fù)尺寸、表面拋光。磨床研磨或在臥式車床走刀架上固定砂輪研磨可達(dá)到設(shè)計要求，研磨結(jié)束后用細(xì)砂紙拋光電鍍面，使表面達(dá)到鏡面光澤，提高表面光潔度。
[0026]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點效果:
[0027](I)本發(fā)明的修復(fù)工藝中充分利用的鍍鐵和鍍硬鉻兩種工藝的優(yōu)缺點。鍍鐵鍍層沉積速度快，強(qiáng)度低，但是與鉻層和基體的結(jié)合力好，可以提高鉻層的結(jié)合力。鍍硬鉻時鍍層沉積速度0.01mm/h，沉積速度慢，生產(chǎn)效率低，費用高，但是硬度高，耐腐蝕。因此，本申請采用先鍍一層鐵，再鍍硬鉻罩面。
[0028](2)鍍鐵液中添加氯化錳可提高鍍層硬度和致密度，降低脆性，平整鍍層表面。
[0029](3)本發(fā)明復(fù)合鍍鉻液適于細(xì)小零件滾筒，本發(fā)明溶液的電流效率較高，平均可達(dá)22%左右，這比標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻溶液的電流效率要高出60%以上。它的分散能力和覆蓋能力都較好，光亮電流密度和操作溫度范圍寬，而且斷電后再鍍，鍍層也不會發(fā)白，能有效提高零件的修復(fù)或易磨損件的電鍍，并提高鉻鍍層的硬度和耐磨性的一種復(fù)合鍍鉻液。
【具體實施方式】
[0030]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視`為對本發(fā)明的具體限制。
[0031]一種水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損的電鍍修復(fù)方法，包括:焊修法填坑一第一次機(jī)械修磨(整體磨光)一鍍鐵一第二次機(jī)械修磨(整體磨光)一鍍硬鉻罩面一第三次機(jī)械修磨(磨削加工至符合尺寸及光潔度)。
[0032]實施例1
[0033]鍍鐵的工藝參數(shù)為:350g/L的氯化亞鐵、10g/L的氯化鈉，lg/L氯化錳和5g/L硼酸混合的電鍍?nèi)芤?，電鍍?nèi)芤旱腜H值為1.2，在45°C _55°C的溫度，電流密度4_10A/dm2。
[0034]一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr022 2 3g/L，SrS045.5g/L，NaF 0.95g/L,98% H2SO4L lg/L，所述的復(fù)合鍍鉻液為鉛錫銀合金陽極，其錫含量為20%~50%、含銀1%。
[0035]鍍鉻工藝條件為:鍍液溫度為40~60°C，總電流為250~300A/dm2。
[0036]實施例2
[0037]鍍鐵的工藝參數(shù)為:400g/L的氯化亞鐵、20g/L的氯化鈉，5g/L氯化錳和8g/L硼酸混合的電鍍?nèi)芤?，電鍍?nèi)芤旱膒H值為1.6。
[0038]一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02190g/L，SrSO4Sg/L, NaF 2.5g/L,98% H2SO4L 55g/L。其它同實施例1。
[0039]實施例3
[0040]鍍鐵的工藝參數(shù)為:350g/L的氯化亞鐵、20g/L的氯化鈉，5g/L氯化錳和5g/L硼酸混合的電鍍?nèi)芤?，電鍍?nèi)芤旱膒H值為1.2。[0041]一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02260g/L，SrS043g/L, NaF 0.lg/L,98% H2SO40.3g/L。其它同實施例1。
[0042]實施例4
[0043]鍍鐵的工藝參數(shù)為:3400g/L的氯化亞鐵、20g/L的氯化鈉，lg/L氯化錳和5g/L硼酸混合的電鍍?nèi)芤?，電鍍?nèi)芤旱腜H值為1.4。
[0044]一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02200g/L，SrS047g/L, NaF 2.3g/L,98% H2SO4L 5g/L。其它同實施例1。
[0045]實施例5
[0046]鍍鐵的工藝參數(shù)為:350g/L的氯化亞鐵、10g/L的氯化鈉，5g/L氯化錳和8g/L硼酸混合的電鍍?nèi)芤?，電鍍?nèi)芤旱膒H值為1.2。
[0047]一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02255g/L，SrS044g/L, NaF 0.6g/L,98% H2SO40.5g/L。其它同實施例1。
[0048]實施例6
[0049]鍍鐵的工藝參數(shù)為:370g/L的氯化亞鐵、15g/L的氯化鈉，3g/L氯化錳和7g/L硼酸混合的電鍍?nèi)芤海婂內(nèi)芤旱腜H值為1.4。
[0050]一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02210g/L，SrS046g/L, NaF 2.lg/L,98% H2 SO4L 3g/L。其它同實施例1。
[0051]實施例7
[0052]鍍鐵的工藝參數(shù)為:380g/L的氯化亞鐵、15g/L的氯化鈉，4g/L氯化錳和5g/L硼酸混合的電鍍?nèi)芤海婂內(nèi)芤旱膒H值為1.2。
[0053]一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02245g/L，SrS045g/L, NaF 0.8g/L,98% H2SO40.9g/L。其它同實施例1。
[0054] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水輪機(jī)水導(dǎo)軸徑磨損的電鍍修復(fù)方法，包括:焊修法填坑一第一次機(jī)械修磨(整體磨光)一鍍鐵一第二次機(jī)械修磨(整體磨光)一鍍硬鉻罩面一第三次機(jī)械修磨(磨削加工至符合尺寸及光潔度); 其中，鍍鐵的工藝參數(shù)為:350-400g/L的氯化亞鐵、10-20g/L的氯化鈉，l_5g/L氯化錳和5-8g/L硼酸混合的電鍍?nèi)芤?，電鍍?nèi)芤旱膒H值為1.2-1.6，在45°C _55°C的溫度，電流密度 4-10A/dm2 ； 其中，鍍鉻液為一種復(fù)合鍍鉻液，所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02190~260g/L，SrS043 ~8g/L，NaF 0.1 ~2.5g/L,98% H2SO40.3 ~1.55g/L ;所述的復(fù)合鍍鉻液為鉛錫銀合金陽極，其錫含量為20%~50%、含銀1% ;電鍍時鍍液溫度為40~60°C，總電流為250 ~300A/dm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02200 ~255g/L，SrS044 ~7g/L，NaF 0.6 ~2.3g/L,98% H2SO40.5 ~1.5g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02210 ~245g/L, SrS045 ~6g/L, NaF 0.8 ~2.lg/L,98% H2SO40.9 ~1.3g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合鍍鉻液，其特征在于所含各成分按重量份數(shù)比為:Cr02223g/L, SrS045.5g/L, NaF 0.95g/L,98% H2SO4L lg/L。
【文檔編號】C25D5/12GK103806048SQ201210445494
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】林永峰 申請人:無錫新三洲特鋼有限公司