1、中华人民共和国交通部指导性技术文件船舶机械零部件镀铁修复工艺JT /Z 4004 - 80 北京1 9 8 2 中华人民共和国交通部指导性技术文件船舶机械零部件镀铁修复工艺r-田-rE I I 1 J T /Z 4004 - 80 1 L同嗣同嗣同嗣同同j本文件适用于船舶机械零部件磨损或加工超差需用镀铁修复时的指导性文件。一、概况镀铁是在零件上镀一层金属，用以恢复船舶机械零部件的尺寸和提高其表面的耐磨性，过去常采用镀锚方法，自从常温镀铁新工艺试验成功以来，实践证明镀铁层具有硬度高(HRC58左右)，一次镀厚能力大、耐磨性能好，同时还有沉积速度快耗电量少、成本低、对环境污染少等优点，船用曲轴活塞
2、杆、十字头、活塞销、缸套、阅杆等都可采用镀铁修复工艺修复，因此镀铁近年来获得迅速的发展。镀铁分直流电镀铁和不对称交流一直流电镀铁两种方法。从目前实际使用情况看来，直流电镀铁工艺比较简单，在无专门不对称交流一直流电源的单位，建议采用直流电镀铁工艺，本文件对不对称交流-直流电镀铁工艺只作一般介绍。二、直流电镀铁工艺直流电镀铁目前主要采用下述两种工艺流程z镀前准备一一盐酸侵蚀-阳极刻蚀一一浸渍处理一-镀铁一一镀后处理。镀前准备一盐酸侵蚀一二阳极刻蚀一一镀铁一一镀后处理。上述两种工艺，只有一点不同，即第二种工艺在阳极刻蚀后，镀件直接带电入槽起镀，取消了浸渍处理，两种工艺都取得了较好的效果。现把工艺流程
3、中的各道工序详述如下:1.镀前准备z( 1 )清除油污和锈迹。用汽油、煤油、电石渣等清洗，或用化学、电化学方法清除被镀件表面的污迹和锈迹，以免影响镀层质量和污染电解液。清除锈迹:如果待镀表面磨损比较均匀，失圆度不大，无很深沟痕，锈蚀又不严重，可用细砂纸打磨除锈，否则必须用机械加工方法消除失圆，深沟痕及锈蚀。( 2 )油道孔必须清洗干净。否则镀后油孔边缘镀层易剥落。( 3 )装挂具，绝缘。将清洗过的工件装好挂具，并对浸入电解液中的不镀部位进行绝缘。挂具要根据工件的大小，形状而制作。挂具极杠、工件之间必须导电良好，绝缘方法详见表1。绝缘方法塑料布包扎中华人民共和国交通部发布交通部标准计量研究所提出
4、操作要点将塑料带用力把绝缘部位缠紧表1备注操作简单，绝缘可靠，缠形状复杂的工件较困难1 9 8 1年1月28日批准立新船厂起草共5页第2页JT/Z 4004-80 续表1绝缘方法操作要点备注挂蜡把石蜡加热熔化，工件浸电解液温度不高于400C时入后取出方可采用涂过氯乙烯清漆后再先涂2-3次清漆(每涂用于形状复杂，不易绝缘涂磁漆一次干后再涂下次)，然后再的部位。但操作比较麻烦涂磁漆涂过氯乙烯请漆后再先涂2-3次清漆后，镀用于形状复杂，不易绝缘涂石蜡与沥青温合物件浸入熔化了的50%石蜡与50%的部位。操作比较麻烦，电解硬质沥青的温合物中，马上取液温度不得高于500C出涂聚氯乙烯粘合剂一般涂3-4次以
5、上(每用于形状复杂，不易绝缘涂一遍干后再涂下一遍的部位。操作较上二种方法简单些，但棱角处绝缘差些涂聚氯乙烯粘合剂与剪下所需形状与大小的塑比涂聚氯乙烯粘合剂绝缘塑料布相结合料布，用粘合剂粘在绝缘部位好些上L一一一除表4中提到的方法外，各地还有很多别的方法，无论采用哪种方法，必须保证绝缘可靠(特别是尖角和棱角部位)。挂具形式与绝缘方法要保证易于排气和不兜带电解液。2.盐酸侵蚀绝缘和装好挂具的镀件，放入50%的工业盐酸溶液(容积比)中浸3-5分钟(由于盐酸易挥发，溶液用久了，浸蚀时间可适当延长)，以进一步除去微观锈迹，彻底清洁镀件表面，然后用自来水冲洗干净。3.阳极刻蚀刻蚀是在30%左右的工业硫酸溶
6、液中进行。工件接阳极，铅板作阴极，铅板沿刻蚀槽两侧挂满，互相之间不应有较大的缝隙，浸入溶液中的深度应大于镀件浸入溶液中的深度。否则，将影响镀件刻蚀质量。刻蚀在室温下进行，镀件要带电入槽和出槽。时间及颜色见表2。表2孟叶电流密度刻蚀时间刻蚀后镀件表备注(安培/分米2) (秒)面的合格颜色50-80 60-90 碳素钢100-140 45-60 银白色50-80 90-120 合金钢100-140 45 - 60 . 银灰色50-80 30-45 铸铁或球墨铸铁100-140 灰色或灰白色30 50-80 150- 240 45 #钢高频i牢火100 - 140 40 银白色JT/Z 4004-8
7、0 共5页第3页当刻蚀电流密度大，刻蚀液温度高时，刻蚀时间可取下限，反之取上限。上述时间仅作参考。在实际操作中，往往是依靠观察办法。刻蚀后的镀件，按颜色判断，如不合格，可重新刻蚀5-10秒，至合格为止。4.镀铁镀铁工艺，可采用下列规范(表3)。氯化亚铁电解液浓度(克/升)电解液酸度(pH值)电解液温度CC)* 起镀电流密度(安/分米2) 正常镀电流密度(宜j分米2) *一般情况下，电解液温度在200C以上即可起镀。表3450士501-1. 2 30土520-30 上表中，当电解液温度，浓度取上限，pH值电流密度取下限时，镀层较软;反之，镀层硬度高。镀铁可分起镀、过渡镀、正常镀三个过程。( 1
8、)起镀:刻蚀后的镀件，用自来水冲洗干净，再按下述两种工艺之一进行起镀。a.带电入槽，直接起镀。b.浸渍处理，即镀件不带电放入镀槽内停留一段时间(比刻蚀时间大约长5秒钟左右)，然后通电起镀。为降低镀层内应力，得到足够的结合强度，故采用1-2安/分米2小电流密度起镀，时间约5分钟。( 2 )过渡镀:为避免镀层因应力剧增，而造成镀层脱落，起镀完毕后，大约在10-15分钟内从起镀电流圆滑地过渡到正常镀电流。( 3 )正常镀:根据沉积速度及所需厚度，算出正常镀时间进行电镀到预定时间取出镀件进行测量(不要用手接触镀面)，如达不到尺寸，可入槽继续电镀(沉积速度参考表4)。表4所用电流密度安/分米2沉积速度毫
9、米/时正常镀25 0.5 30 0.6 5.镀后处理:( 1 )镀件从镀槽中取出后，立即用水冲洗干净。为了防止镀面生锈，可在10-20%的NaOH水溶液中浸泡15-20分钟(不宜超过30分钟)。取出后，冲洗干净，拆除挂具和绝缘。( 2 )立即用油浴除氢。方法是:将机油加热，在油温未超过1000C时，将镀件浸没油内，然后继续加热至200士100C，保持2-3小时，取出后用风磨机修整镀层边缘棱角，最后送机械加工。6.镀后如果镀层厚度不够，或因中途停电未达到所需厚度，则可从阳极刻蚀开始，按上述方法共5页第4页JT/ Z 4004-80 重新施镀。拆除挂具后要彻底清除涂在镀件表面的绝缘材料，否则在装车
10、使用时，会使油道堵塞，造成事故。三、不对称交流-直流电镀铁工艺该工艺由镀前准备一?盐酸侵蚀-一阳极刻蚀一一浸渍处理一一镀铁一一镀后处理几个阶段组成。a.镀前准备、盐酸侵蚀| 卡同直流电镀铁工艺C.阳极刻蚀| d.浸渍处理J e.镀铁:采用下列的镀铁规范(表5)比较合适。氯化亚铁电解液浓度(克/升)电解液的酸度(pH值起镀电解液温度*( OC ) 起镀有效电流密度D有效(安/分米2) 直流镀电流密度(安/分米2) *一般情况下，电解液温度在200C以上即可起镀。镀铁有两种方法，现分述如下:第一种方法:350士501 -1.5 30士51. 9-2.1 20-30 表5( 1 )起镀:在退钝化膜后
11、，用不对称交流电起镀。起镀的正半波电流密度与负半波电流密度应满足下列两个条件:11.3; 1.9D有效2.1。一般采用=1. 3; D有效=2安/分米2pDJE = 9安/分米2D负=7安/分米2(一-系数;D有效一一有效电流密度)，因此，起镀正半波电流I年=9XS(安)起镀负半披电流1f= 7 X S (安)式中:S一一镀件需镀部分的面积(分米2)。操作时先调正半波电流至IL(动作要快)调负半波电流至IA(动作要快)，然后停留1-3分钟。( 2 )过渡镀:目的是使镀层的内应力及硬度均匀地增加，使接近选定值，为转移到直流镀作好准备。F 操作时先将正半波电流在4-5分钟时间内缓慢上升到=-f，然
12、后再将负半波电流同样在4 -5分钟时间内缓慢下降到I负=lf(此时从1.3变到8) (与=直流镀的电流。( 3 )正常镀z过渡阶段完成后，可换成直流镀，调整电流到I直，镀至所需时间，达到所需厚度后，电流调整到零，取出镀件。另种方法zJT/Z 4004-80 共5页第5页/一I直( 1 )起镀:起镀正半波电流取I正一-2-;负半波电流取J=J正一I有效，停留1-3分钟。I有效按表5中的D有效计算。( 2 )过技镀:过渡镀时M变，在1.5-2.0分钟时间内，将负半波电流缓匮下降到I负=丰或到零，然后转换成直流镀至所需厚度。起镀有效电流密度与电解液温度的关系表6电解液温度(C)30 35 40 起镀
13、有效电流密度(安/分米2) 1. 9 2.0 2.1 软镀层可在较高的电解液温度下，用较低的电流密度得到。若要求的镀层更软(如HRC20左右), 则可用D有效=15-20安/分米22=2的不对称交流电镀到底。f.镀后处理:见直流电镀铁5、6部分。7.镀铁修复后检验( 1 )必须检查项目:a.外观:要求无明显缺陷和镀层脱落现象。b.尺寸:尺寸及形位公差应符合零件所需的要求。( 2 )抽验项目:镀层与基体结合强度，须将镀件置磨床磨或珩磨机上加润滑油润滑珩磨加工，加工完毕后，以镀铁层不脱落为合格。|呀。叮NH中华人民共和国交通部指导性技术文件船舶机械零部件辘铁修复工艺JT / Z 4004 -80 * 技术标准出版社出版(北京复外三里河)技术标准出版社印刷车间印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售* 开本880X12301/16 印张1/2字数10.0001982年2月第一版1982年2月第一次印刷印数1-3.000 * 定价0.14元目书号:15169. 2 - 4264 科技新书20一130*
