2016机电设备维修技术授课教案：电镀修复技术.docVIP

机电设备维修技术 教学环节 项 目 实 施 项 目 内 容 第四节 电镀修复技术 一、背景： 无论机械设备设计、制造得多么完善，其在运行或停机过程中都不可避免地由于磨损、疲劳、断裂、变形、腐蚀、老化等原因导致输出性能的劣化或出现故障。 为了充分利用设备的价值，维护、保养和适时维修是必不可少的。针对设备损坏的方式和使用要求不同，人们采用了各种各样的维修方法。 二、工作原理： 电镀是利用电解法使金属沉积在零件表面上形成金属镀层的方法。电镀修复法不但可以修复零件磨损后的尺寸，而且可以改善零件的表面质量，特别是提高耐磨性和耐腐蚀性。如右图所示被镀金属作为电源的负极 三、优点： 电镀修复技术是一种在低温条件下恢复零部件尺寸的常用修复技术，与焊修技术相比，不会出现因局部高温而带来的种种问题，而且电镀层与基体结合牢度接近焊修技术。电镀修复技术是利用电解的原理将镀液中的金属离子还原成金属原子并沉积在金属表面形成具有较高结合力和一定厚度的修复层。 四、分类： 1、镀硬铬 2、低温镀铁 五、镀铬修复技术： 镀铬是一种十分古老的工艺。镀铬层的厚度通常控制在０.２~０.３毫米为宜。 （1）镀铬的性能和应用： ①镀铬层的硬度。 ②镀铬层与基体结合强度高 ③镀铬层有较低的摩擦系数，因此与镀铬层配合的摩擦副有较长的使用寿命 ④具有较高的化学稳定性，抗腐蚀性强，能长期保持其光泽。镀铬层的主要缺点是性脆，受冲击易破裂，只能承受分布均匀的载荷。 （2）镀铬的适用范围 镀铬层可以用来修复零件尺寸。强化零件表面。 （3）镀铬工艺 ①镀前表面处理：镀前加工、绝缘处理、镀前清洗 ②电镀 ③镀后检查和处理检查镀层质量、热处理、磨削加工 （4）缺点： ①镀铬层的油附性不好，润滑油很难在完整、光滑的铬层上形成油膜，当润滑不良时，局部易出现干摩擦现象。 ②难以电镀出既有较高硬度、又有较大厚度的铬层，当修复厚度超差较大的工件时，常常出现质量问题。 ③镀铬时采用的原料（铬酐）有毒性，对人体有害，对环境有污染。 ④镀铬时电流效率低、沉积速度慢。镀液分散能力、深镀能力差常常出现漏镀现象。高电流密度区镀层粗糙、甚至产生毛刺。 六、低温镀铁修复工艺 在50℃以下至室温的电解液中镀铁的工艺称为低温镀铁，这是近几年发展起来的一项电镀新工艺。 1、低温镀铁的特点 ①低温镀铁层的硬度高，并且可以控制其硬度(30~60HRC)。 ②沉积速度快(一般每小时0.6～1mm)镀层厚度可达2mm。工艺配方简单，投资小，成本低，污染轻。 2、缺点： ①镀铁液中的二价铁离子（Fe2+）容易氧化成三价铁离子（Fe3+），镀液稳定性差，需要搞好日常维护 ②镀液中含有浓度较高的盐酸，有废水、废气需要处理。 ③适合批量生产，不适合单件维修。 ④镀铁后，工件的疲劳寿命有所下降。 3、低温镀铁的适用范围 适用于修复在有润滑的一般机械磨损的情况下工作的动配合副的磨损表面，以及静配合副的磨损表面。修复补救零件加工时引起的尺寸超差。不适宜修复在高温腐蚀环境、承受较大冲击载荷或干摩擦的条件下工作的零件。 4、用低温镀铁方法修复轴类零件的工艺： 磨（整体磨光）→镀前处理（包扎、去油、阳极刻蚀等）→低温镀铁→中和→浸油→机械修磨（磨削加工至符合尺寸及光洁度要求） 七、电刷镀 刷镀是电镀的一种特殊方式，是在槽镀电镀的基础上发展起来的，它不用镀槽，只需要在不断供给电解液的条件下，用镀笔在工件表面上进行擦拭，得到需要的电镀层。 1、工作原理 电源负极接工件，正极和刷镀笔相接，镀笔端部的不溶性石墨电极用脱脂棉包住上，镀液浇注在脱脂棉上，镀液中的金属正离子在电场作用下，在工件（阴极）表面获得电子沉积在工件表面，可得到厚度为0.01mm甚至0.5mm以上的镀层。 2、电刷镀的特点 设备简单，操作方便，工艺灵活，不受工件形状和大小的限制，可对零件局部进行刷镀。镀层的结合强度比槽镀高，并可根据工件的耐磨、耐热、耐腐蚀要求，选择合适的沉积金属溶液。 适应刷镀的工件材料范围广，基本上所有的金属材料都适合，并且可刷镀的金属也多，一套设备可刷镀金、银、铜、铁、锡、镍、钨、铟等多种金属。沉积速度快，比槽镀快5倍以上。镀层厚度可以得到控制。因工件与镀笔之间有相对运动，一般需要人来操作，不适合自动化生产。 3、刷镀修复的应用范围修复零件的磨损表面，恢复其尺寸和几何形状，例如主轴、曲轴、油缸、轴瓦、花键、键槽等各种配合面磨损后，可进行表面刷镀恢复尺寸。填补零件表面的局部损伤，如机床导轨、油缸等零件的划伤、凹坑、腐蚀等缺陷，可用刷镀修补。改善零件表面的性能，如可将零件的局部表面刷镀镍、铜、锌、镉、钨、金、银等防腐层、耐腐层，提高表面性能。 八、应用实例： 电镀法修复局部压坑的一般工艺流程是：焊修法填坑→机械修磨（整体磨光）