本发明专利技术公开了一种汽车空调压缩机斜盘表面镍磷合金沉积工艺方法，主要包括冲击镍闪镀、镍磷合金化学镀和热处理等工艺步骤，所述镍磷合金化学镀中添加有纳米二氧化硅和石墨粉，并配合合适湿润剂，通过该化学镀液在空调压缩机斜盘的环肩表面制备一镍磷合金耐磨层，该镍磷合金耐磨层具有自润滑功能，提高了其耐磨性，延长了压缩机的实用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车空调压缩机制作
，尤其涉及压缩机斜盘耐磨合金层的生产方法。
技术介绍
随着汽车制造行业的发展，汽车空调技术的研究越来越快。汽车空调压缩机是其中的核心部件，汽车空调压缩机通常采用斜盘轮转活塞进行压缩，斜盘高速旋转可达3000转/min，因此耐磨性要求非常高。目前空调压缩机中的斜盘通常采用分体式，即斜盘中部有电机驱动旋转的部分采用铸铁或不锈钢制成，而斜盘外圆周的环肩（因高速旋转与其他部件发生摩擦）则采用铜合金，并且在铜合金表面制备铬-钼合金层从而提高其耐磨性。采用这种方式的斜盘成本非常高，仅环肩的成本就需要几十元，且由于采用分体式结构，因此强度受限在运行时容易出现磨损偏差造成寿命短。专利号为201310254119.7的专利技术专利公开的一种用于空调压缩机斜盘高耐磨的镍磷合金镀液获得的化学镍虽然相对于钴-钼合金具有较高的耐磨性能，但由于有机添加剂的存在在提高镀层的致密度和光亮度的同时也会造成结合力差和自润滑效果有限，更由于在长期实践经验中发现由于斜盘长期在作高速旋转的同时还要收到上下的起伏运动时的碾压冲击，使得斜盘的真实耐磨性能提升有限。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有存在的问题和不足，本专利技术的目的是提供了一种汽车空调压缩机斜盘表面镍磷合金沉积工艺方法，获得的镍磷合金具有良好的自润滑效果，提高了斜盘的耐磨性和压缩机的实用寿命。技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种汽车空调压缩机斜盘表面镍磷合金沉积工艺方法，包括以下步骤：（1）经过前处理的斜盘铸件工件在冲击镍镀液中闪镀5～30s，所述冲击镍镀液的组成和操作条件如下：硫酸镍180～280g/L，氯化镍20～50g/L，硼酸25～35g/L，pH4～5,电流密度为10～40A/dm2；（2）添加剂的配制：将称量好的KIO3、硫酸铈和钼酸铵按照4:1:1的重量比混合得到添加剂A；在去离子水中加入1～4m/L的表面活性剂，再加入按照质量比为1:4加入二氧化硅粉末和石墨粉并高速分散得到总重浓度为100g/L悬浊浆液的添加剂B；（3）镍磷合金化学镀液的配制：在渡槽中加入去离子水并加热到60～80℃，加入硫酸镍20～30 g/L，搅拌溶解后，再加入醋酸钠5～12g/L和有机酸络合剂25～50g/L，搅拌溶解均匀；接着加入次亚磷酸钠20～30g/L和表面活性剂1～10ml/L并搅拌均匀，继续加入添加剂B20～200ml/L，搅拌均匀；接着加入25～50g/L的次亚磷酸钠，搅拌溶解后用氨水或硫酸调节pH值为4.6～4.9之间，并升温至85～95℃，最后加入0.2～5g/L的添加剂A并补足去离子水；（4）在间歇打气搅拌下，将斜盘铸件工件浸入镍磷合金化学镀液中，在85～95℃温度下进行化学沉积，沉积时间为0.5～4h；（5）沉积了镍磷合金的斜盘铸件工件在400℃下再经过热处理，完成。作为优选，所述有机酸络合剂为乳酸、苹果酸或甘氨酸。作为优选，所述纳米二氧化硅的粒径为10～40nm。作为优选，所述表面活性剂为低泡非离子表面活性剂。作为优选，所述斜盘铸件工件的前处理依次包括除油-除锈-酸活化。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：通过掺杂二氧化钛和石墨粉得到镍磷合金层具有更高的耐磨性和自润滑效果；利用冲击镍打底，剔除有机光亮剂并对其余组分进行含量匹配调整，从而极大的增强了镀层的结合力，同时最大化的消除由此可能带来的镀液不稳定影响；优选了低泡非离子型活性剂提高二氧化硅和石墨粉在镀液中的分散度，并减少化学镍在分散颗粒上的沉积。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本专利技术的汽车空调压缩机斜盘改进型镍磷复合化学镀液是针对专利号为201310254119.7的专利技术的改进。原化学镍镀层为半光亮银白色，且具有较高的硬度耐磨性，但在长时间的高速旋转平面摩擦和上下起伏的碾压冲击，斜盘边缘处会有一定几率出现起皮现象，同时在上下碾压冲击的环形圈处的耐磨强度还有待提高。本专利技术的的改进型镍磷复合化学镀液的配制过程如下：添加剂的配制：添加剂A是KIO3、硫酸铈和钼酸铵的混合物，各组分的含量KIO3：硫酸铈：钼酸铵=4:1:1。添加剂B是在去离子水中加入2ml/L的低泡型非离子表面活性剂，例如上海博易的8550表面活性剂，然后将粒径在20～30nm二氧化硅粉末和石墨粉按照质量比为1:4的比例分散在去离子水中形成100g/L的总重浓度，并在高速分散机在高速搅拌分散下形成悬浊浆液，备用。冲击镍镀液的配制：在镀槽中加入去离子水并加热至50～80℃，并加入220g/L左右的硫酸镍，40g/L的氯化镍，35g/L的硼酸，并调节pH值到4.5～4.8，并过滤搅拌，备用。通过冲击镍在斜盘铸件的表面形成打底层，尤其是斜盘边缘的高电流密度区获得薄镍层，从而有利于化学镍的结合力提升。镍磷合金化学镀液的配制：采用内衬有聚四氟乙烯的PP制镀槽或优选搪瓷渡槽，其中要尽量保证聚四氟乙烯层的表面光滑，避免出现刮痕及毛刺。然后在镀槽中加入70%的纯水并加热到70℃左右，加入计量的25g/L的硫酸镍，搅拌溶解后，再加入６g/L的醋酸钠和32g/L的乳酸溶解均匀。继续加入2ml/L的8550表面活性剂和150ml/L的添加剂B，搅拌均匀。接着加入26g/L的次亚磷酸钠，搅拌溶解后用氨水或硫酸调节pH值为4.6～4.9之间，并升温至85～95℃，最后加入2g/L的添加剂A，搅拌分散均匀。镍磷复合合金层的制备：将上述斜盘部件经过除油-除锈-酸活化后，送入冲击镍中进行闪镀，在冲击镍中以镍板作为阳极，将斜盘铸件作为阴极浸入镀液中，在温度为40～50℃，电流密度为20～40A/dm2的条件下，闪镀5～10s，然后进过水洗后，再浸入到化学镀液中，在85～95℃下进行镍磷合金的化学沉积，该过程中设置出气向下的气管进行间隙打气确保添加剂B的均匀分散，同时镍磷合金在斜盘铸件表面发生自还原沉积，沉积时间控制在2h，可获得厚度为20～25μm的镍磷合金镀层，最后在400℃下进行热处理。获得镍磷合金镀层外观为发暗的灰白色，镀层表面饱满填平度高，镀后镍磷合金直接经过检测硬度可达520～650HV，经过热处理后硬度可达1130HV，具有非常高的硬度。通过将工件浸入67%的浓HNO3中，经过10min酸腐蚀，未见表面明显变色。采用0.5mm厚的铁皮相同条件下沉积镍磷合金，并进行90°反复弯折3次，镍磷合金层与铁基体未发现剥离、起皮现象，具有极佳的结合力。另外对合金层的耐磨性进行耐磨测试：以白刚玉试块作为对磨偶件，并在MPX02000型盘销式摩擦磨损试验机进行磨损试验。试验条件：室温，干摩擦磨损，相对湿度R1160%，荷载为50N，试样滑动速度为3.99m/s，并测试总转数为1000转。本专利技术的磨损失重为23mg,相对现有技术已有明显改进。更重要的是，本专利技术镍磷合金表面是掺杂有石墨自润滑材料在于承托半球的接触时在机油的润滑强化下，大大提高了斜盘的机械耐磨性。本专利技术主要剔除原有机添加剂B，虽然降本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车空调压缩机斜盘表面镍磷合金沉积工艺方法，其特征在于包括以下步骤：（1）经过前处理的斜盘铸件工件在冲击镍镀液中闪镀5～30s，所述冲击镍镀液的组成和操作条件如下：硫酸镍180～280g/L，氯化镍20～50g/L，硼酸25～35g/L，pH4～5,电流密度为10～40A/dm2；（2）添加剂的配制：将称量好的KIO3、硫酸铈和钼酸铵按照4:1:1的重量比混合得到添加剂A；在去离子水中加入1～4m/L的表面活性剂，再加入按照质量比为1:4加入二氧化硅粉末和石墨粉并高速分散得到总重浓度为100g/L悬浊浆液的添加剂B；（3）镍磷合金化学镀液的配制：在渡槽中加入去离子水并加热到60～80℃，加入硫酸镍20～30 g/L，搅拌溶解后，再加入醋酸钠5～12g/L和有机酸络合剂25～50g/L，搅拌溶解均匀；接着加入次亚磷酸钠20～30g/L和表面活性剂1～10ml/L并搅拌均匀，继续加入添加剂B20～200ml/L，搅拌均匀；接着加入25～50g/L的次亚磷酸钠，搅拌溶解后用氨水或硫酸调节pH值为4.6～4.9之间，并升温至85～95℃，最后加入0.2～5g/L的添加剂A并补足去离子水；（4）在间歇打气搅拌下，将斜盘铸件工件浸入镍磷合金化学镀液中，在85～95℃温度下进行化学沉积，沉积时间为0.5～4h；（5）沉积了镍磷合金的斜盘铸件工件在400℃下再经过热处理，完成。...
【技术特征摘要】
1.一种汽车空调压缩机斜盘表面镍磷合金沉积工艺方法，其特征在于包括以下步骤：（1）经过前处理的斜盘铸件工件在冲击镍镀液中闪镀5～30s，所述冲击镍镀液的组成和操作条件如下：硫酸镍180～280g/L，氯化镍20～50g/L，硼酸25～35g/L，pH4～5,电流密度为10～40A/dm2；（2）添加剂的配制：将称量好的KIO3、硫酸铈和钼酸铵按照4:1:1的重量比混合得到添加剂A；在去离子水中加入1～4m/L的表面活性剂，再加入按照质量比为1:4加入二氧化硅粉末和石墨粉并高速分散得到总重浓度为100g/L悬浊浆液的添加剂B；（3）镍磷合金化学镀液的配制：在渡槽中加入去离子水并加热到60～80℃，加入硫酸镍20～30 g/L，搅拌溶解后，再加入醋酸钠5～12g/L和有机酸络合剂25～50g/L，搅拌溶解均匀；接着加入次亚磷酸钠20～30g/L和表面活性剂1～10ml/L并搅拌均匀，继续加入添加剂B20～200ml/...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹靖，
申请(专利权)人：江苏盈科汽车空调有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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