一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺，包括：(1)洗净齿轮轴；(2)电净；(3)活化；(4)刷镀打底层；(5)刷镀工作层。该工艺修复得到的镀层表面均匀，无裂纹，无毛刺，无龟裂和剥落现象。脉冲电刷镀工艺能有效地降低镀层的拉应力，甚至可获得压应力。从而大幅度地提高刷镀的镀厚能力，单边镀层厚达1mm以上，结合强度高。修复后的齿轮轴运转良好，降低了成本，提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺
本专利技术涉及刷镀
，具体涉及一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺。
技术介绍
φ 400轧机是轧钢厂常用的一种轧机，该轧机常采用40Cr作为其人字齿轮轴颈材料。这种人字齿轮轴颈在工作中由于油质污染会产生大面积拉伤。既有0.0lmm?0.03mm的浅拉伤，又有深达2.5mm左右的深拉伤，因此造成人字齿轮轴颈不能正常工作，造成轧机不能生产。尤其一些大型轧机齿轮轴等损坏严重的零件，价格昂贵(备件少或没有备件)，加工周期长，对于正在生产的单位要想更换新的零件，无论是从经济上还是从时间上都是不能接受的。 轧钢厂人字齿轮轴的拉伤是轧钢机械中少见的损伤，轧钢厂的人字齿轮机座都是在大负荷下工作，修复后的齿轮轴要求其性能满足大转矩、大冲击载荷的力学性能。因此，目前对于人字齿轮轴的拉伤的修复的研究很少，目前还没有一种简单有效的修复方法。因此急需一种既经济且环保又能保证技术性能的修复工艺。 脉冲电刷镀作为机械维修的一门技术，能在常温下修复配件，恢复零部件功能尺寸，延长零件使用寿命。具有降低零件或零件维修成本的优点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺。所述工艺获得的镀层表面均匀，无裂纹，无毛刺，无龟裂和剥落现象。修复后的齿轮轴运转良好，降低了成本，提高了经济效益。 为了解决以上技术问题，本专利技术根据人字齿轮轴的技术要求及工况条件制定修复方案。 人字齿轮轴的技术要求为:镀层表面光洁，轴集体应与镀层牢固结合，不得有剥离、脱落；无氧化层，镀层厚度要均匀。 常用的刷镀技术使用的是直流电源，镍镀层单边厚度是0.2mm，超过这一厚度值则会造成镀层应力过大，在使用中镀层会爆裂，而且镀层的硬度和耐磨性较低，致密性和防腐蚀性差，不能满足高速运转的齿轮轴要求。脉冲电刷镀镀层细密在电结晶的开始，过电位较高，能形成较多的晶核。这时的成核位置不一定在机体的凸处，在较平坦的地方也形成核。在直流电刷镀条件下，平均晶粒尺寸约为0.0Sym0脉冲电刷镀条件下，平均晶粒尺寸约为 0.03 μ m，细晶粒会导致镀层硬度的增加。脉冲电刷镀能减少镀层的内应力，因此极大提高了镀层和基体的结合强度，且镀层厚度可达Imm以上。由于脉冲电源使用电位变负，故生核率高，晶粒长大速度小，镀层晶粒细，因而镀层硬度高，耐磨性强。 因此针对人字齿轮轴的技术要求和脉冲刷镀的优点，本专利技术采用脉冲刷镀来修复人字齿轮轴。 本专利技术的脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺包括: (I)洗净齿轮轴 用焊枪小火烘烤表面，使表层的微孔和交界处的蓄油全部冒出来并燃烧掉，被刷镀处用丙酮清洗，除去油污然后用锉刀、油石打平工件被拉伤的锐边和毛刺部分，不需修复的部位用塑料遮蔽起来。 (2)电净 用电净液，电源正接，电压12-15V，时间20-30s，用自来水冲洗干净不挂珠。 ⑶活化 用活化液I次活化，电源正接，电压12-15V时间15-20s，去除工件表面的氧化膜，用自来水冲洗干净。 用活化液2次活化，电源反接，电压16-18V，时间10_20s，去除工件表面碳化物，用自来水冲洗干净。 ⑷刷镀打底层 在第二次活化后，用特殊镍打底，无电擦拭5s，使工件表面布满金属离子，然后接通电源，电压12-14V，脉冲频率1500Hz，刷镀lOmin，获得一定厚度的打底层。 (5)刷镀工作层 ①校正齿轮轴:放齿轮轴在车床上进行校正，把轴颈拉伤部位光圆，光圆后的直径比原来小Imm左右。 ②用镍方法:用快速镍，电源正接，电压12-14V，脉冲频率2000HZ，镀液用循环泵反复工作，最后留有0.03mm余量用特镍覆盖。 本专利技术具有以下优点: (I)常用的直流电源刷镀技术，镍镀层单边厚度是0.2_，超过这一厚度则应力过大，镀层将要爆裂；镀层的硬度、耐磨性较低，且致密性不好，防腐蚀性能不好，因此直流电源电刷镀技术不能满足重载人字齿轮的工作要求。脉冲电源通过改善镀层的致密程度，减小了粘着磨损中微凸体的接触应力，使脉冲刷镀层的耐磨性优于直流刷镀层。脉冲电刷镀工艺能提高镀层硬度，降低镀层表面粗糙度和孔隙率，增强镀层的耐氧化性和耐腐蚀性，从而获得表面质量和性能大大优于直流刷镀层的优质镀层。 (2)使用脉冲刷镀时，由于电结晶是在高电位，因此，通过选取适当的电脉冲频率，能形成较多的晶核。且成核位置不一定在基体的凸处，也可以在较平坦的位置。每个脉冲周期内，金属晶粒长大的时间很短，因而晶粒较细，柱状组织比普通刷镀小。脉冲刷镀层表面光亮，孔隙及微裂纹比直流刷镀少。每个周期内都形成新的晶核，晶核的数目多于普通电刷镀，成核位置较均匀。因而脉冲刷镀的表面组织是致密细小而均匀。快速镍在普通刷镀条件下，他的平均晶粒尺寸约为0.08 μ m，脉冲电刷镀条件下约为0.03 μ m。因此，脉冲电刷镀镀层最大可镀厚度明显地大于直流电刷镀镀层。 (3)在电刷镀过程中，经过活化的金属，其晶粒均不同程度的暴露出来，特别是原子排列致密度大的晶面及晶向分布在不同的位向上。被镀金属体积晶粒越小，不同位向上的最密面及最密晶向上原子分布越均匀。沉积后处于非正常位置的原子，由于处于非平衡状态，其能量比处于平衡状态的原子高，因而不稳定。脉冲及反向脉冲可将这部分多析出的原子剥离下来，使晶体达到平衡状态，这极大的减少结晶过程的内应力。 (4)本专利技术的工艺修复得到的镀层表面均匀，无裂纹，无毛刺，无龟裂和剥落现象。脉冲电刷镀工艺能有效地降低镀层的拉应力，甚至可获得压应力。从而大幅度地提高刷镀的镀厚能力，单边镀层厚达Imm以上，结合强度高。修复后的齿轮轴运转良好，降低了成本，提高了经济效益。 (6)脉冲电刷镀能减少镀层的内应力，单边镀层厚度可达Imm以上不会爆裂，且硬度高，耐磨性好。用此技术修复齿轮轴成本低，可缩短设备的检修期，降低因停机造成停产带来的经济损失，在修复关键零部件上具有可行性。 【具体实施方式】 为便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。 实施例一 一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺包括: (I)洗净齿轮轴 用焊枪小火烘烤表面，使表层的微孔和交界处的蓄油全部冒出来并燃烧掉，被刷镀处用丙酮清洗，除去油污然后用锉刀、油石打平工件被拉伤的锐边和毛刺部分，不需修复的部位用塑料遮蔽起来。 (2)电净 用电净液，电源正接，电压15V,时间20s,用自来水冲洗干净不挂珠。 (3)活化 用活化液I次活化，电源正接，电压12V时间15s，去除工件表面的氧化膜，用自来水冲洗干净。 用活化液2次活化，电源反接，电压16V，时间20s，去除工件表面碳化物，用自来水冲洗干净。 (4)刷镀打底层 在第二次活化后，用特殊镍打底，无电擦拭5s，使工件表面布满金属离子，然后接通电源，电压12V，脉冲频率1500Hz，刷镀lOmin，获得一定厚度的打底层。 (5)刷镀工作层 ①校正齿轮轴:放齿轮轴在CW6163车床上进行校正，把轴颈拉伤部位光圆，光圆后的直径比原来小Imm左右。 ②用镍方法:用快速镍，电源正接，电压12V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺，包括：(1)洗净齿轮轴用焊枪小火烘烤表面，使表层的微孔和交界处的蓄油全部冒出来并燃烧掉，被刷镀处用丙酮清洗，除去油污然后用锉刀、油石打平工件被拉伤的锐边和毛刺部分，不需修复的部位用塑料遮蔽起来；(2)电净用电净液，电源正接，电压12‑15V，时间20‑30s，用自来水冲洗干净不挂珠；(3)活化用活化液1次活化，电源正接，电压12‑15V时间15‑20s，去除工件表面的氧化膜，用自来水冲洗干净；用活化液2次活化，电源反接，电压16‑18V，时间10‑20s，去除工件表面碳化物，用自来水冲洗干净；(4)刷镀打底层在第二次活化后，用特殊镍打底，无电擦拭5s，使工件表面布满金属离子，然后接通电源，电压12‑14V，脉冲频率1500Hz，刷镀10min，获得一定厚度的打底层；(5)刷镀工作层①校正齿轮轴：放齿轮轴在车床上进行校正，把轴颈拉伤部位光圆，光圆后的直径比原来小1mm左右；②用镍方法：用快速镍，电源正接，电压12‑14V，脉冲频率2000HZ，镀液用循环泵反复工作，最后留有0.03mm余量用特镍覆盖。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺，包括: (1)洗净齿轮轴 用焊枪小火烘烤表面，使表层的微孔和交界处的蓄油全部冒出来并燃烧掉，被刷镀处用丙酮清洗，除去油污然后用锉刀、油石打平工件被拉伤的锐边和毛刺部分，不需修复的部位用塑料遮蔽起来； (2)电净 用电净液，电源正接，电压12-15V，时间20-30s，用自来水冲洗干净不挂珠； (3)活化 用活化液I次活化，电源正接，电压12-15V时间15-20s，去除工件表面的氧化膜，用自来水冲洗干净； 用活化液2次活化，电源反接，电压16-18V，时间10-20s，去除工件表面碳化物，用自来水冲洗干净； (4)刷镀打底层 在第二次活化后，用特殊镍打底，无电擦拭5s，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：华兆红，
申请(专利权)人：无锡市森信精密机械厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32