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螺栓镍磷镀品质控制

2014-04-21 15:28:26

  1、概述

  当今大飞机、大型发电设备、汽车、高速火车、大型船舶、大型成套设备等为代表的先进制造已将进入重要的发展方向。由此,紧固件将进入重要的发展阶段。高强度螺栓用于重要机械的连接,反复的拆装或各式的安装扭矩法对高强度螺栓要求极高。因此,对其表面状况及螺纹精度的好坏,将直接影响主机的使用寿命及安全。为了改善摩擦系数,避免在使用过程中出现锈蚀、咬死或卡住,技术要求规定其表面应进行镍磷镀处理。镀层厚度保证在0.02~0.03mm范围内,镀层均匀,致密、无针孔等。

  螺栓材料为:18Cr2Ni4W、 25Cr2MoV钢;螺栓规格:M27~M48。由于该类钢容易在表面形成一层钝化膜,而此钝化膜将使螺栓不能获得附着力良好的化学镍磷层,所以必须采取特殊的前处理措施将膜先行除去,并且应采取措施阻止其再生成,才能保证镀后的镀层与基体之间具有良好的结合力。同时由于该螺栓几何尺寸大,都给镍磷镀处理及过程的品质检测增加了难度。

  2、工艺流程与质控要点

  2.1工艺流程

  高强度螺栓镍磷镀的工艺流程镍磷镀由三部分组成,第一部分是前处理工序,包括高强度螺栓镀前的精度和外观检查、手工除油、浸泡除油、酸洗、电活化和闪镀镍等工序;第二部分化学镀镍处理工序;第三部分是后处理工序,包括驱氢热处理、抛光和成品检查等工序。如下:螺栓化学成分检查→螺栓镀前精度、外观检查→ 手工除油→外观检查→浸泡除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→电活化→冷水洗→闪镀镍→冷水洗→去离子水洗→化学镀镍→去离子水洗→冷水洗→驱氢→抛光 →成品检查。

  2.2前处理工艺

  前处理工艺是决定高强度螺栓镍磷镀质量的关键工序,此工序的目的是去除螺栓表面钝化层并阻止钝化膜的再生。该工序的执行状况直接决定了基体与镀层结合的好坏程度。针对生产中出现的质量事故大部分是由于鲁栓前处理不良造成。在施镀前必须认真地除尽螺栓表面附着的油污、锈迹和氧化皮;与电镀的区别是应更仔细检验,对处理不净的螺栓绝对不允许镀覆。

  ①螺栓的检查;目测检查螺栓表面质量,要求任何加工留下的毛刺必须去除,尖锐的棱角边缘须倒圆。②手工除油;保证基体表面无油渍。③浸泡除油;将螺栓放入碱水煮以去除表面油污。④酸洗;为防止碱性除油溶液污染闪镀镍镀槽,在闪镀镍前用酸洗液进行电活化处理。⑤电活化;用酸溶液进行电活化处理。⑥闪镀镍;对低合金钢都应该采用闪镀镍,以增加镀层与基体之间的结合强度。

  2.3化学镀镍

  该化学镀镍溶液要求使用寿命在两个月,使用温度在75~90℃,PH值在7~9。①温度;施镀温度对沉积速度和磷合量影响较大,随着温度升高,镀液沉积速度呈指数规律上升,镀层磷含量略有降低。②PH值的影响;随着PH值的升高,沉积速度加快,镀层中含磷量降低,反之,沉积速度降低,则磷含量升高。镀层中含磷量的高低决定着镀层物理性能和抗腐蚀性。含磷量高,镀层抗蚀性能越好。

  2.4后处理工艺

  镍磷镀后处理包括驱氢、抛光两个主要工序。

  ①驱氢;按有关标准的规定,镀后驱氢温度为200±10℃,处理时间2h。200℃有利于消除氢脆,松弛内应力,提高镀层与基体的结合力,改善镀层的耐腐蚀性能。②抛光;抛光的螺栓外观光亮,但为更好地提高镀层质量,平整微小的痕迹,得到光亮似镜面的表面,需用抛光机抛光镀层。

  3、结束语

  与锌磷镀层或锰磷镀层相比镍磷镀结合强度高,使其能满足抗拉伸不咬死,长时间使用(一次性使用寿命20年)不腐蚀等设计及使用要求。

     
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