数控流镀镍磷合金的基础实验研究.pdf

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1、设计·研究《电加工与模具)2010年第6期数控流镀镍磷合金的基础实验研究姜鹏程，康敏，杨勇，李后上(南京农业大学工学院，江苏南京210031)摘要：在数控流镀试验装置上，采用直线刃阳极工具进行数控流镀斜面的工艺试验，用热震法测量界面结合强度；在正交实验的基础上，分析了流镀电压、阴阳极间隙、相对运动速度对镀层沉积速度的影响，获得优化了的工艺参数。关键词：数控流镀；沉积速度；正交实验中图分类号：TQ153．2文献标识码：A文章编号：1009—279X(2010)06—0021—03FundamentalExperimentalS

2、tudyonNi——PAlloyCoatingwithNCFlowPlatingJiangPengcheng，KangMin，YangYong，LiHoushang(NanjingAgriculturalUniversity，Nanjing210031，China)Abstract：Theprocessexperimentoftheinclinedflowplatingwasstudiedinnumericalcontrolledflowplatingsetup．Theinterfacestrengthwasmeasured

3、bythethermalshockresistance．Onthebasisoforthogonalexperiment，theinfluencesofthevoltage，theinitialgap，relativemovementspeedandtheoptionaImachiningparameterswereobtained．Keywords：NCflowplating；depositionrate；orthogonalexperiment目前电刷镀技术作为再制造工程的主要途径之流镀斜面时沉积速度的影响。一，在模具表

4、面强化和恢复零件尺寸方面有很好的1数控流镀试验装置及加工原理应用⋯。例如在修复液压柱塞泵、液压缸、发动机等1．1数控流镀试验装置易磨损失效零件上应用很广J。但在工程实践中数控流镀试验装置主要包括电源、机械本体、电也暴露出一些问题：由于手工刷镀的间隙大小及镀液系统及控制系统模块。电源模块采用KDF硅刷镀的速度不易控制，导致镀层厚度不一，晶粒易粗整流直流电源；机械本体的整体布局采用5轴摆头大，镀层表面不均匀；在刷镀中，蘸取电镀液，浓差极转台式结构；电镀液系统实现了在清水、活化液、电化明显，影响镀层性能；在往复蘸取镀液施镀过程净液

5、、电镀液之间切换并循环使用，并以给定的温度中，辅助时间所占比例较大，沉积速度慢；同时操作和流量将溶液输送到间隙区；控制系统采用PMAC工劳动强度大，手工刷镀工作效率低，难以实现批量嵌人工控机的开放式数控系统，控制软件采用Visu—化生产。aiC++6．0开发设计。数控流镀实验装置结构示针对上述手工刷镀的不足，设计并搭建了数控意图见图1。流镀试验装置。数控流镀实现了电刷镀的自动化，1．2数控流镀斜面原理提高了刷镀的效率和镀层质量，可进一步推广电刷数控流镀是将含有高浓度金属离子的电镀液，镀技术在再制造工程中的应用。本文用自行搭建

6、的通过液泵以一定流量、流速流过阳极与阴极构成的数控流镀试验装置研究了数控流镀工艺特点，采用电镀空间，通过计算机控制阳极对工件的相对运动，正交实验来分析电压、阴阳极间隙、相对运动速度对使工件表面获得细晶镀层的快速电沉积技术。特征收稿日期：2010—07—10是使流速达到临界数值，电镀液处于紊流状态，其扩第一作者简介：姜鹏程，男，1986生，硕士研究生。散层被打乱，传质过程得以强化，加大了电化学极化一2I一《电加工与模具}2010年第6期设计·研究倾向，极限电流密度提高，从而实现金属离子在高电面金属离子缺乏，产生浓差极化现象，不

7、利镀层的形流密度下电沉积。数控流镀斜面的原理见图2。成，因此，在沉积过程中提高金属离子的平均浓度及加快金属离子在间隙问的移动速度，也是影响沉积速度的冈索。运用数控流镀的方法，可以很好地解决上述问题。2数控流镀工艺实验2．1试验方案数控流镀技术镀Ni—P合金的工艺流程为：试样打磨一电净一2号活化液活化一3号活化液活化一刷镀工作层一镀后处理。操作过程中，每道工序图1数控流镀实验装置结构示意图完毕后需立即将镀件冲洗干净。本试验中选用硫酸镍、氯化镍作为主盐，镀层中的磷来自还原剂次亚磷酸钠，硫酸钠、柠檬酸钠作为辅助成分，芳香醇作为络合

8、剂，镀液的pH值用磷酸和柠檬酸调节，电镀液温度控制在25℃。电源采用天马KDF硅整流直流电源，阳极材料为1Crl8Ni9Ti，形状为4mii1×10mm的直线型；阴极为45钢，具有12。斜角的六面体；通过JB一4C表面粗糙度测试机测量镀层厚度；利用6×B—PC型金相显微镜观察镀层表面形貌；