一种导电辊修复方法技术

本发明专利技术公开了一种适于各种类型电镀锡机组导电辊的修复方法，本发明专利技术依次包括退铬、磨削、电镀或喷涂铜层、磨削、抛光、复合镀铬、抛光处理步骤；本发明专利技术在复合镀铬底层镀铬时，在镀液中除了加入铬酐（ＣｒＯ↓［３］）和硫酸（Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］）外，还加入稀土镧（Ｌａ）和铽（Ｔｂ），在复合镀铬面层镀铬时，在镀液中加入铬酐（ＣｒＯ↓［３］）和硫酸（Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］），稀土镧（Ｌａ）和铽（Ｔｂ），还加入ＫＩＯ↓［３］和Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］微粒，用本发明专利技术修复导电辊，导电辊硬度高、耐磨性好、镀层与基体的结合强度高、镀层使用中不能出现开裂和剥落、导电辊使用寿命长。本发明专利技术还采用了电解退铬，实现快速退铬。

【技术实现步骤摘要】
一种导电辊修复方法
本专利技术涉及导电辊修复方法，特别涉及各种类型电镀锡机组导电辊的修复方法。
技术介绍
镀锡钢板具有耐蚀、无毒和深加工性能好、力学性能高等特点，已广泛应用于食品和饮料加工等行业。钢板镀锡后通常要进行软熔淬水处理，软熔段是影响镀锡板耐蚀性至关重要的因素。软熔的目的是使一部分锡与带钢起反应，形成金属间化合物FeSn2(即锡铁合金层)。锡铁合金层可以使锡层在带钢上有良好的附着力，并能提高镀锡板的抗腐蚀性能。镀锡钢板的软熔方式主要有电阻软熔和感应软熔。电阻软熔装置由导电辊、扼流圈、软熔塔、软熔塔顶部的转向辊、淬水槽等设备组成。导电辊不能接地，为了保证导电辊与带钢有良好的接触，每个导电辊上还带有一根水冷压辊。同时，导电辊表面应保持清洁，防止带钢与导电辊因局部接触不良而产生电弧烧点。因此，导电辊上还装有电动可调的清扫装置。工作时，该装置沿导电辊轴向方向来回移动，清扫和研磨导电辊表面。感应软熔加热时带钢的加热温度，是通过调节加在感应线圈上的电压进行调节的。其优点是带钢不接触导电辊，因而不会产生象电阻软熔加热时出现的电弧烧点等表面缺陷，其次是加热速度快，能维持一个稳定的温度，并且可以通过调整各个感应线圈的电压和分别控制电流来影响软熔温度——时间曲线，因而能在较宽的范围内控制所需要的锡铁合金层量。同时，还不会损坏板形。但感应加热投资费用高，电热效率比-->电阻软熔低得多，高频元件容易损坏，生产费用也高。因此，电阻软熔在镀锡板生产中仍广泛采用。安装在电镀锡机组软熔段的导电辊是电镀锡机组上的关键备件，其质量直接影响镀锡板的表面质量、镀锡机组的作业率和镀锡板的生产成本。导电辊结构见图2，它是铁芯辊1上电镀或喷涂导电性能好的铜层2，再电镀硬铬层3，通过导电碳刷辊轴端集电环而通电，辊表面还进行毛化处理，使辊面具有较高的粗糙度，以改善镀锡板的表面质量，导电辊使用前的表面粗糙度一般控制在Ra4.0μm-Ra10.0μm。导电辊使用中，由于镀锡板与导电辊的摩擦，导致辊面粗糙度不断降低。辊表面粗糙度小于1.0μm后，镀锡板表面易产生“小白点”缺陷，“小白点”是一种将锡层烧损而伤及或未完全伤及合金层的致命缺陷，它直接影响镀锡板的耐蚀性能和涂层性能。目前，为了消除镀锡板的“小白点”缺陷，主要采取频繁更换导电辊的手段，这样既增加了工人劳动强度，降低了设备作业率，同时也增加了导电辊修复成本和镀锡板生产成本。因此，提高导电辊耐磨性，对于减轻和延缓导电辊表面粗糙度的降低，延长导电辊使用寿命，提高电镀锡机组作业率，降低导电辊修复成本和降低电镀锡钢板生产成本将具有积极的意义。中国专利CN2418136中公开了一种电镀锡钢板生产设备中的复合导电辊技术，在金属辊身的表面依次包覆金属底层、导电层和耐磨层等多层金属层。这种导电辊的导电层硬度低，经磨床磨削后，辊面易出现砂轮砂粒滑动后留下的痕迹，直接进行毛化处理，砂轮砂粒滑动后留下的痕迹仍存留在辊面，镀铬后仍然存留，影响镀锡板的外观质量。导电层毛化处理直接镀铬，辊面易出现铬须，铬须的存在，既影响镀锡板的外观质量，而且铬须在镀锡板的-->摩擦作用下易脱落，导致导电辊表面粗糙度急剧下降。普通镀铬工艺还存在镀铬层结合强度低，使用中易开裂和剥落的不足。为了改善镀铬层的质量，德国专利DE19828545中公开了一种机器零部件电镀硬铬电解液，其组成是：铬酐100-600g/L，六价铬离子与硫酸根离子的摩尔浓度比为(90-120)∶1，2-羟基乙烷磺酸根离子为0.01-3.0g/L。俄罗斯专利RU2110621中公开了一种自调镀铬电解液，其组成是：铬酐80-100g/L，硫酸锶6.0-7.0g/L，氟化钙5.0-6.0g/L，磷-钨酸8.0-10.0g/L。它们用于铜和钢铁零件上镀铬，可以明显改善镀铬的阴极效率和镀层质量，但镀层硬度提高不明显，镀层耐磨性也无明显提高。日本特公昭62-56600中报道了一种电镀多功能的硬铬镀层制造方法，即在镀铬层的裂缝中填充碳化硅粒子，使镀层获得高的耐磨性。但这种单一耐磨硬铬镀层存在镀层与基体结合强度低，镀层使用中易开裂和剥落的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于电镀锡机组的导电辊的修复方法，用该方法修复导电辊，硬度高、耐磨性好，镀层与基体的结合强度高，镀层使用中不能出现开裂和剥落，导电辊使用寿命长。为解决上述技术问题，本专利技术包括对导电辊进行退铬、磨削、电镀或喷涂铜层、抛光、毛化，本专利技术的改进之处是它对导电辊进行复合镀铬，所述导电辊复合镀铬包括导电辊底层镀铬和面层镀铬，底层镀铬时，在镀液中除了加入铬酐(CrO3)和硫酸(H2SO4)外，还加入稀土镧(La)和铽(Tb)；面层镀铬时，在镀液中加入铬酐(CrO3)和硫酸(H2SO4)，稀土镧(La)和铽(Tb)，还加入KIO3和Al2O3微粒。-->在复合镀铬进行底层镀铬时，镧和铽以稀土氧化物La2O3和Tb4O7形式加入La2O3含量为0.5-1.8g/L，Tb4O7含量为0.5-1.8g/L。CrO3含量为100-300g/L，H2SO4含量为1.5-4.0g/L。底层镀铬，铬底层的镀液温度是65-79℃，电流密度15-25A/dm2，镀铬底层厚度20-80μm。在复合镀铬进行面层镀铬时，镀液中CrO3含量为150-350g/L，H2SO4含量为1.5-4.0g/L，La2O3含量为0.5-1.8g/L，Tb4O7含量为0.5-1.8g/L。碘酸钾(KIO3)含量为0.1-0.4g/L，氧化铝(Al2O3)微粒为20-80g/L，Al2O3是以0.3-4.0μm的固体颗粒加入镀液中，通过搅拌使之在溶液中保持悬浮状态。面层镀铬时镀液温度48-62℃，电流密度15-60A/dm2，镀铬面层厚度50-150μm。本专利技术退铬时采用Na2CO3溶液电解退铬。电解液中Na2CO3浓度是30-80g/L，阳极电流密度2-7A/dm2，阴极采用铁板或钛板，电解液温度45-75℃。本专利技术是采用复合镀铬工艺，与铜层相接触的一侧，采用低电流和高温度镀液，获得结合强度和韧性好、孔隙少、裂纹少的镀层，辊面的镀铬层采用低镀液温度，镀液中还加入了氧化铝(Al2O3)微粒，获得高硬度的耐磨镀层。镀液中除了加入铬酐和硫酸外，还加入了稀土镧(La)和铽(Tb)和碘酸钾(KIO3)，主要是为了提高阴极电流效率、镀层沉积速度和改善Al2O3微粒分布的均匀性。导电辊修复中退铬采用电解退铬，导电辊毛化前后以及镀铬后增加了三次抛光，第一次抛光是彻底消除导电辊铜层经砂轮磨削后留下的砂粒滑动痕迹，第二次抛光后可以消除导电辊铜层毛化后出现的若干针状凸起，第三次抛光后可以消除导电辊表面的铬须。本专利技术的有益效果是：①本专利技术修复导电辊，导电辊经电解退铬后再上磨床磨削加工，不仅可-->以消除镀铬导电辊直接在磨床上磨削退铬时辊面的变形，而且可节约磨削时间60％-80％。②本专利技术修复导电辊，导电辊毛化前后和镀铬后进行了三次抛光处理，不仅可消除导电辊表面的铬须，提高导电辊耐磨性，还可以彻底消除由于铜层硬度低，砂轮磨削时，砂轮砂粒在铜层滚动或滑动后易在辊面留下痕迹，消除了痕迹对镀锡板外观质量的影响。③本专利技术修复导电辊，镀铬层采用复合镀铬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电辊修复方法，包括对导电辊进行退铬、磨削、电镀或喷涂铜层、抛光、毛化，其特征是：它还包括对导电辊复合镀铬，所述导电辊复合镀铬包括导电辊底层镀铬和面层镀铬，底层镀铬时，在镀液中除了加入铬酐（ＣｒＯ↓［３］）和硫酸（Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］）外，还加入稀土镧（Ｌａ）和铽（Ｔｂ）；面层镀铬时，在镀液中加入铬酐（ＣｒＯ３）和硫酸（Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］），稀土镧（Ｌａ）和铽（Ｔｂ），还加入ＫＩＯ↓［３］和Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］微粒。

【技术特征摘要】
1、一种导电辊修复方法，包括对导电辊进行退铬、磨削、电镀或喷涂铜层、抛光、毛化，其特征是：它还包括对导电辊复合镀铬，所述导电辊复合镀铬包括导电辊底层镀铬和面层镀铬，底层镀铬时，在镀液中除了加入铬酐(CrO3)和硫酸(H2SO4)外，还加入稀土镧(La)和铽(Tb)；面层镀铬时，在镀液中加入铬酐(CrO3)和硫酸(H2SO4)，稀土镧(La)和铽(Tb)，还加入KIO3和Al2O3微粒。2、根据权利要求1所述的导电辊修复方法，其特征是：在复合镀铬进行底层镀铬时，镧和铽以稀土氧化物La2O3和Tb4O7形式加入La2O3含量为0.5-1.8g/L，Tb4O7含量为0.5-1.8g/L。3、根据权利要求1所述的导电辊修复方法，其特征是：CrO3含量为100-300g/L，H2SO4含量为1.5-4.0g/L。4、根据权利要求2或3所述的导电辊修复方法，其特征是：底层镀铬，铬底层的镀液温度是65-79℃，电流密度15-25A/dm2，镀铬底层厚度20-80μm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，符寒光，邹德宁，杜忠哲，朱军，马杰，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]