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【簡介】
在電瓷成型刀具上電鍍碳化硼粉的研究
杠丹江市電瓷總廠 宋喜彬 滕俊清
黑龍江省機(jī)械工業(yè)研完所 石阿盆
自電力工程開始使用瓷絕緣子以來，電瓷工業(yè)的發(fā)展極為迅速，電瓷成形刀具亦愈來愈受到重視。人們總希望有一種既耐磨又經(jīng)濟(jì)的電瓷成形刀具。為此，我們從1937年始，開展了在電瓷成形刀具土電鍍碳化硼粉的研究工作，研制出了耐磨性是原來4倍以土的電鍍電磁成形刀具。
一、試驗(yàn)裝置
1.密封回轉(zhuǎn)式電鍍裝置
如圖1所示，電鍍槽1由
當(dāng)被鍍刀體夾緊在_[蓋6上后，將_}幾蓋連同刀體一起放在盛滿鍍液的電鍍槽1上，通過光頭加長螺栓7和角鋼9將槽蓋與橫體夾緊，再通過槽體與槽蓋之間的密封膠圈密封，使得槽體中的鍍液不致于由于槽體工藝翻轉(zhuǎn)而外溢。槽體通過回轉(zhuǎn)軸2在支承套3中回轉(zhuǎn)，支承套3被焊接在支承架4土，直流電源的陰極接在陰極接線桿8上，當(dāng)接通直流電時(shí)，電鍍過程便開始。
該電鍍槽采用回轉(zhuǎn)式是根據(jù)電瓷成形刀刃的形狀來確定的。電瓷成形刀刃盡管形狀不一，但普遍都是如圖2所示的“U”型刃!J，為使侮個(gè)刃面_L都能獲得理想的混合鍍層，必須每間隔一定的時(shí)間，刀具旋轉(zhuǎn)一次。但刀具已經(jīng)固定夾緊在密封通電的電鍍槽中，只好連同電鍍槽一起旋轉(zhuǎn)。所以，把電鍍槽設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)式的。
2.電鍍所采用的直流電源靠10kvA調(diào)壓器、ZCD一30/1000型硅整流管、電容元件等接成的整流濾波電路提供。
3.在化學(xué)除油工序中，我們采用了上海產(chǎn)wMzK一01溫度指示控制儀來自動(dòng)控制除油液的溫度。
二、實(shí)驗(yàn)程序與觀測方法
1.拋光將成形后的刀具用砂紙進(jìn)行粗略的拋光。
2.化學(xué)除油將拋光后的刀體放在加溫到85“士5“、按一定比例配制的堿性除油液中處理，待觀察到刀體上有一層連續(xù)的水膜存在時(shí)，則油即被除凈，若觀察到刀具表面上的水聚集成滴時(shí)，則宜繼續(xù)除油，直至除凈為止。然后將刀具用
直至觀察到刀具刃口_卜掛L一層均勻的，化沖面瑞嚴(yán)，硼民酸橋
3。l涂銹將清洗后(蜒的刀書忖:濟(jì)液，樸酸浸除銹，百駐婉察到夕萬微粒時(shí)_!:砂完畢。、加嘟畝于.L砂后刀具刃民L的碳時(shí)為止。然后用40“左右的溫水清洗刀具上的酸性液。、.浸漆浸漆一是為了減小電鍘面積，二是為了降低成本。刀體勿需電鍍，所以在研制時(shí)加了浸漆這一工藝。浸漆的試驗(yàn)方法是將預(yù)處理完畢迅速千燥后的刀具掛在鐵鉤_L，浸入過氯乙烯耐酸清漆中提起來后略干再浸一次，使眾上一定厚度的清漆，將掛好清漆的刀具放在室內(nèi)自然干燥。
5.分刃將掛好清漆干燥后的刀具偽欲鍍部分—刃I一!用小刀剝?nèi)デ迤?/SPAN>3示血寬，迅速夾緊在電鍍槽蓋上并接豐電源線。
6.陽極處理’‘在盛有書捷配方溶液的槽的兩端各放人一銅板作為葉冷電極，而將夾有刀具的電鍍箱蓋放在陽極處理槽上，槽蓋_L與刀具相連接的導(dǎo)電桿作為另一個(gè)電極，通以直流電_(刀具先與陰極相接)，然后再倒相通以直流曳，一此過程稱為陽極處理，其目的是防止在除銹過程中由于鹽酸的作用，溶解鐵所析出的氫向金屬內(nèi)部擴(kuò)散而導(dǎo)致刃門部分截而積小的刀具機(jī)械性能的變劣。
7.沖鎳在盛有沖鎳液的槽的兩端放鎳板作為陽極，而將經(jīng)過陽極處理后的夾有刀具的鍍槽蓋放在沖鎳槽_巨，槽蓋上與刀具和連接的導(dǎo)電桿作為陰極，通以直流電源，使欲鍍刀刃處鋪一層底鎳議避免電鍍時(shí)碳化硼微粒直接接觸刀具刃口處的鐵基體而影響鍍層的附著強(qiáng)度。
8.上砂將沖鎳后的夾有力具的槽蓋在電鍍槽上(在槽與槽蓋間加密封膠圈)緊后，槽蓋上的導(dǎo)電桿接電源陰極，槽體端伸出的導(dǎo)電桿接電源陽極。接通電涼，每隔一定的時(shí)間將電鍍槽翻轉(zhuǎn)一次，使刃的每個(gè)面上都有碳化硼微粒附著在上化硼微粒僅僅是附著在上面，其附著強(qiáng)度很低，稍有機(jī)械作用，則微粒就會(huì)整個(gè)脫落，因此采取鍍鎳包容的方法，繼續(xù)鍍鎳加固。在加固時(shí)，鍍槽放正不翻轉(zhuǎn)，碳化硼微粒很快沉淀到槽底上，而刀具是處在槽的中央，當(dāng)有直流電通過時(shí)，僅有鍍鎳過程在進(jìn)行，此時(shí)刀具的“U”型刀刃全部沉積著鎳金屬，待觀察到鎳金屬包容住了碳化珊微粒后，即加固完畢。最后斷電、卸刀、沖洗，試驗(yàn)過程完畢。
三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算
1一除油時(shí)間:50士smin
2·除銹時(shí)間:35士sm于n
3.浸漆干燥時(shí)間:12士1h
4.陽極處理:
(1)處理時(shí)間:/先陰極(刀具)處理:3一3，smin后陽極(刀具)處理:3~3.smin
(2)陰極電流密度:15士IA/dm“
5.沖鎳:
(l)沖鎳時(shí)間:1。士1分鐘
(2)陰極電流密度:。.25士o.SA/dm，
6._仁砂:
(l)翻轉(zhuǎn)間隔時(shí)間:4min
(2)_上砂總時(shí)間:120士1omin
(3)陰極電流密度:1.1士O.IA/dm“
(4)電鍍液PH值:5.3士0.3
7。打{1固，
(1)時(shí)間:IJ5士smin
(2)陰極電流密度:1.1土。.IA/dmZ通過多次實(shí)驗(yàn)獲得了以上比較理想的工藝參數(shù)，按這個(gè)工藝過程和工藝參數(shù)電鍍出來的鎳和碳化硼微粉的棍合鍍層的厚度可按下式計(jì)算:d。=d;+dZ式中:da混合鍍層厚度協(xié)m)，d，—理論鍍鎳層厚度(件m)，dZ—碳化硼微粉層厚度(卜m)。，_Kojot.刀‘x100d:=‘竺匕‘匕一止二二色竺止竺竺生60夕則dZ一專x“·62X‘20“2=37·2(‘兒m，式中K—電化當(dāng)量(g/Alh)’;J—陰極電流密度(A/dm“)刀‘—陰極電流效率;?—電鍍層金屬密度(g/cm“)t—電鍍時(shí)間(min)。查電化當(dāng)量表得:K二1。095下=8。9試驗(yàn)時(shí)的陰極電流密度:J=1.IA/dm“電流效率:刀。“0·95，電鍍時(shí)間為
四、結(jié)論
綜上所述，通過電鍍的方法可以在極性材料上鍍上具有高耐磨性的非極性材料，可以提高成形刀具使用壽命。在其它作相對(duì)滑動(dòng)磨損較大的場合，如生產(chǎn)針式絕緣子用的半自動(dòng)冷壓成形機(jī)的胎模等也可以采用這種方法提高其耐磨性。
