專利名稱：超長軸類連續(xù)鍍鉻法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鍍覆的電解工藝法及設備，特別適用于超長軸類的表面鍍鉻。
在現(xiàn)有的技術中，工件表面鍍鉻一般采用常規(guī)的槽鍍電解法，即制備一個與被鍍件長度相應的豎式鍍槽，槽中裝有電解液，工件采用“懸吊方式”進入鍍槽中而進行鍍覆。此種方法及設備一般適用于中、小型工件，而對于大型超長軸類零件的表面鍍覆卻無法適應。這是因為，對于超長的軸類零件，如果按照常規(guī)的槽鍍法，不僅需要一套與被鍍工件長度相應的大型豎式鍍槽，同時，還得配備相應的大型電器配套附屬設備及特定的廠房和場地等。而且由于鍍槽高大，槽深，一是過濾電解液，撈取沉渣及清洗陽極十分不便二是槽子內(nèi)壁的鉛襯無法固定，制作很困難，鍍槽需要大量的電解液，工件始鍍，溶液升溫十分不易，而工件在鍍覆過程中，由于需要數(shù)萬安培電流工作，這樣鍍槽溶液的溫升無法控制。另外，針對超長零件鍍后磨削加工十分困難，必須進行尺寸鍍鉻的特殊性，因此，如果繼續(xù)沿用常規(guī)槽鍍法，不僅耗資大，而且對于被鍍件在尺寸公差、光潔度及鍍層的質(zhì)量上都難以得到保證，并且達不到所需的工藝要求。
針對上述現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明的目的是改變大型超長軸類零件鍍鉻時必須在相應的大型鍍槽中進行鍍鉻的傳統(tǒng)方式，提供一種超長軸類連續(xù)鍍鉻方法及設備，可以對不同直徑的超長軸的外表面進行尺寸鍍鉻，并能滿足和保證被鍍件的各項精度要求和鍍層質(zhì)量。該工藝方法穩(wěn)定，設備結構簡單，自動化程度高，成本費用低，投資少。
解決本發(fā)明的目的所采取的方案是利用特制鍍鉻設備，采用陰極(工件)旋轉(zhuǎn)，軸向移動的“連續(xù)鍍鉻法”，在保證鍍層質(zhì)量的前提下，簡化了常規(guī)鍍鉻工序，將鍍前處理工序與鍍鉻合并為一體，同步進行，形成自動流水作業(yè)。其鍍鉻工藝過程為工件經(jīng)過予處理后，工件的兩端裝上導棒，一端在導向傳動裝置的作用下，通上直流電負極，按一定參數(shù)定向旋轉(zhuǎn)，勻速移動，穿過具有包括除油、酸洗活化，鍍鉻工序的組合裝置，在額定的時間內(nèi)，移動出槽部分，即可完成工件鍍鉻的全過程。
本發(fā)明中鍍鉻方法的主要特征是1、由于是對工件進行尺寸鍍鉻，鍍后無需精磨，因此所用的鍍槽是特制的組合鍍槽，根據(jù)工序的要求及工作的程序，將去油槽、酸洗槽及電鍍槽連為一體，工件采用穿槽而過的橫移方式，改變了以往的縱向懸掛靜止式。在鍍鉻過程中，工件必須具有旋轉(zhuǎn)和軸向移動的功能，以此消除工件橫穿槽內(nèi)鍍鉻時所帶來的電力線分布不均而產(chǎn)生的鍍層厚薄不均、工件橢園的現(xiàn)象，達到鍍層均勻的目的。
2、在鍍鉻過程中，由于鍍鉻所需的電流密度要比其它鍍種大的多，因此，工件的導電連接必須良好，否則會出現(xiàn)接點導電不良，電阻增大，甚至把工件燒壞的現(xiàn)象。在本發(fā)明中，工件是在鍍槽內(nèi)穿槽而過，為滿足其即有轉(zhuǎn)動，又有軸向移動的工作性能要求，接電方式采用電刷導電裝置，該裝置是用含有定量金屬且硬度適中的石墨晶塊，并根據(jù)工件直徑大小和鍍時的最大電流，分兩塊加工成一定的弧面而制成。此裝置安裝在工件進行電鍍作業(yè)的前部，即不影響工件的旋轉(zhuǎn)和軸向移動，又能使工件獲得良好的導電性能，而且又不磨損和燒傷工件的表面。
3、簡化常規(guī)鍍鉻工藝流程。在本發(fā)明中，由于鍍鉻裝置的特定條件所限，取消了反鍍及沖擊電流工序，但這兩道工序，對鍍層與底層金屬的結合力好壞十分重要，為了解決工件在取消上述兩道工序后，仍能獲得較好的鉻層與底層的結合力，在本發(fā)明中，采取了以下措施。
a、增加一道去(除)油、去銹工序，提高被鍍件的清潔度;
b、在酸洗活化工序完后，進入鍍鉻槽時，用水養(yǎng)護工件表面，減少工件表面的空暴時間，避免工件表面氧化;
c、在鍍槽槽內(nèi)，工件進口端，利用調(diào)節(jié)裝置，視工件情況，對工件進行充分予熱及二次活化;
d、采取“復合鍍鉻液”來進行連續(xù)鍍鉻，因為，鍍液中配有氟硅酸(H2SiF6)鍍液加溫時，氟硅酸中有部份生成氟氫酸(HF)這是一種強酸，在槽液內(nèi)能溶解懸浮雜質(zhì)，對工件表面也起著微弱腐蝕與凈化作用，實際上又起了活化的效果，這樣可促使鍍層的結合力的提高。
復合鍍鉻液成份及工藝條件均采用常規(guī)方法進行e、鍍鉻陽極采用鉛錫合金，象形組合陽極通過上述措施，雖然在連續(xù)鍍鉻法中取消了反鍍及沖擊電流，同樣可獲得結合力良好的鍍層。
按一般常規(guī)的鍍鉻工藝流程，需一步一步的進行，鍍前及鍍后工序，需相應的大型設備，在本發(fā)明中，鍍鉻設備采用小型鍍鉻裝置，其工藝過程簡化為去油-清洗-酸洗活化-清洗-予熱-鍍鉻-清洗-拋光-交驗。通過鍍槽的組合，把鍍前及鍍后工序連在一起，形成自動流水作業(yè)，當工件穿槽而過后，隨著工件的旋轉(zhuǎn)和軸向移動，便可完成任意長軸類的表面尺寸鍍鉻，采用上述方法，不僅可以保證鍍層質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，而且能節(jié)約能源，降底成本，使勞動強度也大大減輕。
在本發(fā)明中涉及的設備是供給電鍍的直流電源;提供工件旋轉(zhuǎn)，移動的動力源;組合鍍鉻裝置;鍍液循環(huán)存放裝置以及處理有害氣體，凈化環(huán)境的三廢處理裝置組成。除組合鍍鉻裝置外，其它部分均采用公知技術及常規(guī)方式安裝(不再贅述)。下面利用附圖進一步描述本發(fā)明中組合鍍鉻裝置的實施例。


圖1 本發(fā)明中組合鍍鉻裝置的結構示意2 圖1中壓緊裝置A-A剖視3 圖1中C-C電刷結構示意圖參看圖1，在組合鍍鉻裝置中，去油槽11，酸洗槽9，電鍍槽7，電刷12固定在同一托架19上，根據(jù)工件公稱尺寸不同，托架19可實現(xiàn)高低位置自由調(diào)整。電鍍槽7槽壁為雙層，外層是鋼板，內(nèi)層由鋼板和鉛板制成。電鍍槽7的兩端裝有密封裝置8，頂部裝有抽風罩5，陽極6，在電鍍槽內(nèi)即工件的進口端還裝有用耐酸耐溫材料制成的調(diào)節(jié)板，(圖中未示)利用該調(diào)整板，可調(diào)整被鍍工件予熱時間的長短，在去油槽和酸洗槽之間還裝有用于清洗工件的噴嘴10，槽內(nèi)還有鍍液溫度自控裝置(圖中未示)通過溫度傳感器，將電鍍液的溫度傳遞到溫度控制器，當電鍍液工作溫度，低于規(guī)定要求溫度時，由控制器給電信號自動起動電加熱器加熱到液溫要求上線，當電鍍工作中液溫高于工作溫度時，控制器給電信號自動打開接在冷水管中電磁閥門，使冷卻水通過水源供給槽進入鍍槽夾層內(nèi)冷卻，使槽中電鍍液溫度保持在規(guī)定范圍內(nèi)，從而保證鍍層各項參數(shù)要求。
工件的旋轉(zhuǎn)進給運動是由導棒1、導輪2、接頭3、壓緊裝置4、導軌13、電磁調(diào)速器15提供，導棒1的直徑同被鍍工件尺寸一樣，位于電鍍槽7內(nèi)，酸洗槽9，去油槽11及電刷12的主孔中，起密封和引導工件14進入電鍍過程的輔助作用，導棒1的一端有接頭33，接頭分為兩部分，接頭與接頭之間用錐管螺紋連接，接頭與導棒1和工件14用內(nèi)脹套相連。工件放置在裝有導輪2的支架上，其中一端與電磁調(diào)速器15引出的萬向節(jié)相連，中間設有絕緣裝置，導棒1和工件14在全長上，由各個導輪2支承，并且由壓緊裝置4壓緊定心，導輪采用絕緣材料和摩擦力大的材料，最好是用膠木或橡膠制成，導輪2相對工件表面接觸可調(diào)整至需要角度。為了補償克服導輪2調(diào)整角度的誤差和導輪接觸情況，造成工件軸向移動速度的平穩(wěn)性，各導輪在同側設有萬相節(jié)相連，可使整個導輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動速度一致，電磁調(diào)節(jié)器15、16無級調(diào)速，在電器控制中設有調(diào)速器和同步控制器，當調(diào)整同步控制器旋鈕時，電磁調(diào)速器15、16的轉(zhuǎn)速就一直勻速轉(zhuǎn)動，帶動裝置中左半部一側導輪，和右部調(diào)速器帶動工件14勻速轉(zhuǎn)動的同時，由工件表面與各導輪2接觸面作純滾動摩擦，使工件14的運動為一旋轉(zhuǎn)運動，即同時產(chǎn)生轉(zhuǎn)動和軸向移動。
在組合鍍鉻裝置的作業(yè)線上，即電鍍槽之后。裝有一套機械拋光裝置17，可對鍍后工件再次進行光潔度及精度的提高。
利用本發(fā)明的裝置，只需改變鍍液的種類和相應的工藝，也可對超長園柱形工件表面進行鍍鋅，鍍銅等鍍覆處理，也可進行磷化，發(fā)蘭等化學表面處理。
采用本發(fā)明所述的方法和設備，具有以下優(yōu)點1、從根本上解決了用超大電流鍍鉻時，鍍液溫升過高問題;
2、本發(fā)明的設備投資比原工藝法中的槽鍍所需設備的投資要少的多，而且不需高大的廠房及所需的輔助設備;
3、一般工件鍍鉻后，需要進行磨削加工，這樣鍍層厚度要加上磨量，而本發(fā)明，是對工件進行尺寸鍍鉻，鍍后無需機加工，一次電鍍成活，這樣可節(jié)省大量鉻酐，并減少一道機加工工序;
4、由于鍍后一次成活，不需加工余量，因此，比一般鍍鉻可節(jié)約電耗一半左右。
5、本發(fā)明采用流水，連續(xù)，自動化作業(yè)，因此比一般鍍鉻生產(chǎn)周期要縮短一倍以上，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約了勞動力，降底了成本。
權利要求
1.一種鍍覆方法，采用陰極旋轉(zhuǎn)，軸向移動連續(xù)鍍鉻的方式，其特征在于a)通過特制的組合鍍鉻裝置，將鍍前處理工序與鍍鉻工序合為一體，使鍍鉻的全過程形成連續(xù)鍍鉻的自動處理作業(yè)線；b)在鍍鉻過程中，被鍍件采用橫穿鍍槽的方式，并按照額定參數(shù)定向旋轉(zhuǎn)，軸向移動；c)在鍍鉻過程中，簡化工藝過程，取消了反鍍及沖擊電流程序；d)在鍍鉻過程中，鍍液采用復合鍍鉻液；e)在鍍鉻過程中，鍍鉻陽極采用鉛錫合金象形組合陽極；f)陰極的接電方式采用石墨電極導電方式，電刷的材料采用含金屬量的石墨晶塊。
2.一種使用權利要求1所述方法進行鍍鉻的設備，由動力源，鍍鉻裝置，鍍鉻循環(huán)存放裝置，三廢處理裝置組成，其特征在于所述鍍鉻裝置為一組合連續(xù)式，包括去油槽11，酸洗槽9，電鍍槽7，電刷12并固定在同一托架19上，在鍍鉻裝置中還設有提供工件旋轉(zhuǎn)移動的傳動調(diào)速控制系統(tǒng)和控制鍍液溫度的鍍液的自控制裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的鍍鉻設備，其特征在于電鍍槽7采用金屬板制成夾層形，共進口端設有用耐溫耐酸材料制成的調(diào)節(jié)板。
4.根據(jù)權利要求2所述的鍍鉻設備，其特征在于電鍍槽7的進口端裝有用塑料制成的密封裝置8。
5.根據(jù)權利要求2所述的鍍鉻設備，其特征在于傳動調(diào)速控制系統(tǒng)是由安裝在導軌13的電磁調(diào)速器15，同步控制器，導輪2，壓緊裝置4組成，壓緊裝置4安裝在組合鍍槽的進出口處，導輪的材料采用絕緣耐磨材料。
6.根據(jù)權利要求2所述的鍍鉻設備，其特征在于鍍液控溫裝置安裝在鍍槽7上，是由溫度傳感器，電加熱器，水源供給槽及水泵組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于超長軸類零件的表面鍍鉻法及設備。本發(fā)明的大特點是改變了大型超長軸類零件鍍鉻時必須在相應的大型鍍槽中進行鍍鉻的傳統(tǒng)方式，采用陰極旋轉(zhuǎn)軸向移動的超長軸類連續(xù)鍍鉻法，通過特制的組合式鍍鉻裝置，簡化常規(guī)鍍鉻工序，使被鍍件在具有轉(zhuǎn)動和軸向移動的狀態(tài)下，穿槽而過，形成連續(xù)流水作業(yè)，從而保證和達到了對超長軸類零件進行尺寸鍍鉻的各項精度要求。
文檔編號C25D17/00GK1056134SQ9110173
公開日1991年11月13日 申請日期1991年3月26日 優(yōu)先權日1991年3月26日
發(fā)明者齊保華, 孟兆明, 汪奎光, 王曉林, 孫殿成, 洪翰章 申請人:中國石油天然氣總公司第二石油機械廠