镀铬槽临时加热探讨
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镀铬液的赫尔槽试验及相关生产闯题207镀铬液的赫尔槽试验及相关生产问题袁诗璞成都表面处理研究会[摘要]镀铬液的调整,也应采用赫尔槽试验。
通过对硫铬比和三侨铬的认真调整,能从不含添加剂的普通镀铬液获得宽的光亮电流密度范围;在经恰当活化处理的亮镍层上能实现低温套铬,节能效果显著。
[关键词】硫铬比;三价铬;活化l镀铬工艺的进展及其问题镀铬是镀液成分最简单的镀种,也是最难掌握好的镀种。
其原因众所周知:镀液分散能力,深镀能力特别差,阴极电流效率特别低,所用电流密度特别大,且硫铬比、液温、允许电流密度等具有复杂的交互影响。
因而对镀铬的工装夹具要求高,对工艺管理和生产操作人员的技术水平要求也高。
多年来,人们为了提高普通镀铬的工艺性能作了不懈的探索与改进,也取得了一定的成效。
在镀铬上的较大突破有:第一、在镀铬液中加入稀土添加剂,相对而言,提高了电流效率,降低了装饰镀铬的电流密度、液温和镀液浓度。
第二、加入有机添加剂实现了快速镀硬铬并可获得抗蚀性较好的微裂纹铬。
第三、采用合金镀来代铬,其色泽酷似铬层。
第四、为了彻底解决六价铬毒性高的问题,实现了多种三价铬镀铬工艺,有的已投人工业生产。
笔者长期在生产第一线从事电镀工艺工作,深知大生产远比实验室复杂,养成了眼见为实,耳听为虚的习惯,能够比较客观地评价一个工艺或助剂的优劣。
站在客观的角度讲,笔者以为上述镀铬上的进步一是值得肯定,二是并未真正解决镀铬工艺性能差的问题。
例如:稀土镀铬要求十分严格的硫铬比,允许变化的范围太窄,否则镀铬层或者起兰膜或者又起黄膜,或者深镀能力还不如普通镀铬,没有准确的分析化验,凭感觉是调不好镀液的。
其对三价铬及铁、镍、铜等阳离子杂质的允许量很低,一旦杂质增多,其优越性则不再显现出来。
加上我国现场工艺管理人员普遍水平不怎么样,青黄不及、后继乏人,而从事电镀工艺操作的多数是大字不识几个又未经正式职工培训、流动性很大的农民工,因此真正能用好稀土镀铬的单位为数甚少,有不少因为掌握不好叉恢复了老工艺或应付着干活。
电镀行业工艺用冷用热流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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浅谈温度对弹簧镀铬层的质量影响
第一、弹簧在镀铬时,当其它因素都不变时,镀铬液温度对镀铬层的质量影响较大。
因为它对阴极电流效率、镀层硬度、沉积速度、镀层光亮程度、外观质量、空隙率、网状裂纹、结晶组织、镀层结合力等都有较大的影响。
第二、温度低时,脆性大、有网状裂纹、结晶粗大、镀层呈灰色而无光,此种镀层基本上是无价值的。
第三、温度高时,镀层硬度降低,网状裂纹减少,镀层光亮度好些。
温度升高时,阴极附近氢离子浓度也增高,氢的过电位降低,氢气析出增加,金属铬的析出减少,阴极电流效率更低,镀液的分散能力也降低。
文章编辑:广州佳能弹簧有限公司(弹簧官方网:http://)。
铝及其合⾦电镀硬铬⼯艺探讨铝及其合⾦电镀硬铬⼯艺探讨1 原理铝是⼀种化学活性很⾼的活泼⾦属,它的电极电势很低(Φ=-1.67V),具有很强的亲氧性。
同时⼜是⼀种两性⾦属,在空⽓中极易发⽣钝化,给铝合⾦电镀带来了困难。
铸造铝合⾦因有砂眼、起泡等缺陷,在电镀中容易滞留残液和⽓体,会引起氢脆和镀层脱落等现象。
铝及其合⾦电镀的关键是镀层与基体⾦属的结合⼒问题;⽽影响结合⼒的关键是预镀是否合理。
⽬前常⽤的⼯艺有两次浸锌法[3 5]、化学镀镍磷[6 7]、浸锌后镀镍[3]、浸锌后镀锌[8]、磷酸阳极氧化法[4]和盐酸浸蚀法[9]等。
这些⼯艺的过程⼤致相近,都是先去除表⾯的氧化膜,再通过不同⽅法获得稳定的中间层,最后进⾏电镀。
稳定的中间层可以防⽌⾃然氧化膜的再⽣,在镀前保护好裸铝表⾯;同时形成具有超微观、均匀的凹凸结构以及较⼤的孔体积和较⼩的电阻;保证在电镀时沉积⾦属快,晶核形成多,附着好;⽽且可以避免⾼硬度的铬层与较软的铝基体直接接触⽽可能引起开裂和凹陷。
2 铝及铝合⾦电镀硬铬2.1 ⼯艺流程喷砂处理→碱蚀→⽔洗→酸蚀→⽔洗→预镀→⽔洗→镀铬→⽔洗→吹⼲→除氢2.2 主要⼯序说明2.2.1 喷砂处理⼀些镀件表⾯可预先采⽤喷砂处理,这不仅可以使零件表⾯获得均匀的粗糙⾯,⽽且可以增加铝合⾦表⾯的显微硬度,增加电镀的表⾯积,提⾼镀层结合⼒。
喷砂处理可采⽤⼲喷或⽔喷,使⽤不同⽬数的玻璃砂,调整喷砂的参数可以获得不同粗糙度的均匀表⾯。
喷砂后要及时去除表⾯残留的玻璃砂,以免对后道⼯序产⽣影响。
2.2.2 碱蚀除油碱蚀液配⽅及⼯艺条件:氢氧化钠50~100g/L,磷酸三钠30~45g/L,碳酸钠20~30g/L,60~80℃,0.5~1.0min。
此过程可反复操作,但时间要短以防过腐蚀,除油后要⽤热⽔和冷⽔清洗。
有时也可⽤有机溶剂除油。
2.2.3 酸蚀出光酸蚀液配⽅及⼯艺条件:φ(硝酸)=75%,φ(氢氟酸)=25%,室温,3~5s。
镀铬层“冒汗”问题工艺过程控制【摘要】通过对飞机液压系统活塞杆类零件电镀铬层表面涂敷封孔剂方法解决液压系统在工作过程中产生的“冒汗”问题进行应用研究,结果表明,按照规定程序在活塞杆零件镀铬层表面涂敷封孔剂后,能够有效封堵镀铬层堆积过程中形成的微裂纹,提高镀铬层抗腐蚀性能,彻底消除液压系统活塞杆类零件镀铬层在工作过程中出现的“冒汗”现象,提高此类零件镀铬一次交检合格率,缩短了零件生产周期。
关键词:镀铬层冒汗封孔剂0研究背景由于镀铬层具有较高的硬度,本身结构存在网状裂纹,而且在后期磨削经常会造成裂纹增加,可能形成相互贯穿的网状裂纹,会导液压系统的致密封腔内的压力缓慢释放,耐压试验时在光亮的电镀硬铬层外表面上会出现类似“汗滴”的小气泡的现象,俗称“冒汗”,造成耐压试验不合格。
于是采用在镀铬层表面涂敷封孔剂的工艺方法来封堵镀铬层本身存在的微裂纹,增强其密封性和耐蚀性,解决长期困扰我公司的飞机活塞杆类镀铬件因“冒汗”导致气密试验不合格影响产品质量问题,提升产品质量同时保证零件交付进度。
1 封孔剂性能要求1.1耐蚀性要求采用3个名义尺寸为50×100×(0.8~4)mm、材料为30CrMnSiA或4130的钢试样,电镀铬40μm~80μm,并进行封孔处理后,按ASTM B117以6°的倾斜角度进行盐雾试验;盐雾试验336h后,不应出现红锈,全部合格则表示该批次封孔剂的耐蚀性合格。
1.2耐油性要求采用3个名义尺寸为50×100×(0.8~4)mm、材料为30CrMnSiA或4130的钢试样,电镀铬40μm~80μm,并进行封孔处理后,试样在不低于60℃液压油中浸泡至少24h,表面不出现封孔剂溶解、鼓泡、脱落等,则表示该批次封孔剂的耐油性合格。
1.3耐温性要求采用3个名义尺寸为50×100×(0.8~4)mm、材料为30CrMnSiA或4130的钢试样,电镀铬40μm~80μm,并进行封孔处理后,试样放入电加热烘箱中,在200℃±10℃温度下保持至少24h,取出后空冷至室温,试样表面不应溶解、鼓泡、起皱、龟裂、脱落等,则表示该批次封孔剂的耐温性合格。
磷化槽电加热方式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:磷化槽电加热方式作为一种重要的加热方法,在工业生产中具有广泛的应用。
通过电加热方式,可以在磷化槽中快速且均匀地加热工件,使其表面形成坚固的保护涂层,从而提高工件的耐磨性、耐腐蚀性和硬度。
因此,磷化槽电加热方式在金属加工、机械制造、汽车制造等领域中具有重要的意义。
本篇文章将对磷化槽电加热方式进行深入探讨,分析其优势、应用领域以及未来发展趋势,旨在为读者提供更深入的了解并展望该技术在工业生产中的发展前景。
1.2 文章结构本文将首先介绍磷化槽电加热方式的概念和基本原理,包括其工作原理和操作流程。
然后将分析磷化槽电加热方式相对于传统加热方式的优势和特点,以及在实际应用中的具体表现和效果。
接着将探讨磷化槽电加热方式在各个领域的具体应用情况,包括工业生产、农业温室、医疗保健等领域。
最后,本文将总结磷化槽电加热方式的重要性,并展望未来该技术的发展趋势,以期为读者提供全面和深入的了解。
1.3 目的本文的主要目的是探讨磷化槽电加热方式在工业生产中的重要性和应用价值。
通过对磷化槽电加热方式的原理、优势和应用领域进行深入剖析,我们旨在帮助读者更好地了解并应用这一电加热方式,提高生产效率,降低能源消耗,提升产品质量,促进工业生产的可持续发展。
同时,我们也希望激发更多的研究和实践者对磷化槽电加热方式的关注和研究,推动其技术革新和应用拓展,为工业生产的现代化进步做出贡献。
2.正文2.1 什么是磷化槽电加热方式磷化槽电加热方式是一种通过电能将磷化槽内部加热至所需温度的技术方法。
磷化槽是工业生产中常用的一种表面处理设备,用于对金属表面进行磷化处理,提高其耐腐蚀性和耐磨性。
在磷化槽电加热方式中,通过电阻加热元件产生热量,将热能传导到磷化槽中。
当电加热元件通电时,会产生热量,使磷化槽内的磷化液体或固体快速升温。
通过控制电加热方式的电压和电流,可以实现对磷化槽内部温度的精准控制,确保磷化过程的稳定性和高效性。
822022年3月下 第06期 总第378期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview0.引言在航空零件制造过程中,电镀工艺是产生有害污染物最多的工序。
电镀工艺中往往含有高浓度的氰化物、重金属等污染物。
以镀镉槽液为例,其氰化物浓度一般在100g/L 以上,是国家标准排放标准的数十万倍,任何槽液调整都可能导致大量的污染物排放。
因此做好电镀槽液维护管理意义重大,不仅可以保障电镀生产的正常进行和电镀零件的加工质量,还可以从源头上大量减少污染物的排放,避免对生态环境的破坏。
本文拟分析国内外电镀槽液管理相关标准对常见的槽液管理方法进行举例介绍,为电镀标准编制与规范化献言献策。
1.电镀槽液维护管理方法1.1槽液配制阶段为延长槽液使用寿命,避免有害污染物的排放,在槽液配制阶段,要根据槽液成分的变化趋势,合理确定各成分的配制浓度,减少溶液的调整或报废。
如在HB/Z 5074《电镀银工艺》中,电镀银槽液中需要添加碳酸钾。
但在后续的电镀过程中会反应生成碳酸钾,当碳酸钾含量达到含量上限时需要添加氰化钡来沉淀碳酸钾,并倒槽去除沉淀。
在这个处理过程中不但需要使用剧毒、昂贵的氰化钡,还会不可避免地会造成有害污染物排放。
因此在配制镀银槽时碳酸钾成分宜采用下限浓度进行配制。
于此类似,所有同时含有氰化物/氢氧化物和碳酸盐的槽液,碳酸盐都可能会因氰化物/氢氧化物存在,造成浓度上升,配制时,碳酸盐宜采用下限浓度进行配制。
在航空产品电镀工艺中,一般对电镀槽液的氢脆性能有严格要求,而光亮剂成分可能造成零件的氢脆性能下降,SAE 标准AMS-QQ-P-416《镀镉》中就禁止在抗拉强度≥180ksi 的零件镀镉中使用光亮剂。
因此在零件外观满足要求的条件下,配制槽液时,光亮剂含量应尽可能低。
配制时光亮剂浓度的确定及后续添加量的确定可以参考JB/T 10339《光亮镀锌添加剂技术条件》、JB/T 7508《光亮镀镍添加剂技术条件》。
【表面处理设备】表面处理槽液蒸汽加温装置设计覃宗剑(凌云科技集团有限责任公司,湖北当阳 444100)摘要:研究了表面处理槽液中蒸汽加热换热器的设计方法,讨论了热负荷、传热系数、传热平均温度差等数据的获取方式以及计算换热面积的数学模型。
以氧化磷化槽为例,介绍了列管式蒸汽换热器的制作方法。
实践证明,新设计的列管式蒸汽加温装置使加温时间从原来的4.5 h减少到96 min,能源利用效率从原来的2.2%提高到87.4%。
关键词:表面处理;槽液;蒸汽加温装置;热负荷;换热面积;传热中图分类号:TG178 文献标志码:A文章编号:1004 – 227X (2011) 01 – 0039 – 05Design for vapor heating installation of surface treatment bath // QIN Zong-jianAbstract: The design for the vapor heat exchanger used for surface treatment tank was studied. The ways for acquiring data of heat load, heat transfer coefficient, and average temperature difference of heat transfer as well as the mathematical model for calculation of heat exchange area were discussed. The fabrication method for tube vapor heat exchanger was introduced with oxidation phosphating tank as an example. Practice proved that the heating time is reduced from 4.5 h to 96 min and the energy utilization efficiency is raised from 2.2% to 87.4% by using the newly designed tube vapor heating installation.Keywords: surface treatment; bath; vapor heating installation; heat load; heat exchange area; heat transfer Author’s address: Lingyun Science and Technology Group Ltd., Dangyang 444100, China1 前言在表面处理中有相当一部分槽液要在高温条件下工作,比如镀铬槽液、磷化槽液、化学除油槽液、发蓝槽液、铝合金化学抛光槽液等。
简述电镀溶液及辅助槽的加热形式在电镀生产中有许多工位是需要加热的,电镀工艺中的加热主要形式有:蒸汽加热、循环热水加热、电加热、夹套槽间接加热等。
1、蒸汽加热蒸汽加热的优点是加热速度较快,效果好,对大型铜镍铬自动线或工作槽液体积较大时特别适用。
对工作液或工作槽加热,采用耐腐蚀易导热的金属管制成蛇形管,置于槽底或槽侧,从一端通入蒸汽,出气则可用于加热热水槽。
也有作成排管式加热的,加热管置于槽底,加热较均匀,但不利于打捞掉件,故用槽侧加热方式的较多。
对热水槽可直接冲入蒸汽加热,热效率高。
对电镀液等工作液则不能用蒸汽直冲,否则一是引入杂质多,二是冷凝水造成溶液被稀释、体积不断加大。
蒸汽加热具有如下缺点:(1)需烧蒸汽锅炉提供过热蒸汽。
而烧锅炉又有不少问题,如:①需对锅炉用水作软化处理;②需具有操作上岗证的专门锅炉工进行操作;③锅炉系压力容器,每年需停炉清洗水垢,由劳动执法部门作例行年检,年检合格后才能继续使用;④锅炉对烟尘的治理要求越来越高,治理达标困难;⑤成本高。
在许多城市与城郊都已限制或禁止使用锅炉。
(2)实现自动控温设备成本较高。
一方面,自动控温需采用质量优良、经久耐用的蒸汽电磁阀来控制蒸汽的供汽与停供;另一方面要不间断地提供蒸汽供应,间歇式烧锅炉无法实现自动控温。
因此,大型电镀厂或工业园区集中供热多采用蒸汽加热为佳。
2、循环热水加热对加热温度要求不高的溶液,可用热水循环通过蛇形加热管来加热。
用无压开水锅炉,将炉中水烧至85℃~90℃时,用管道泵将热水输送入加热管,出水再返回无压锅炉。
用循环热水加热时,加热速度较慢。
对高温烫洗用热水的加热,仍辅以电加热。
3、电加热由于蒸汽加热的诸多问题及限制,多数电镀厂都转为采用电加热了。
电加热,对电镀厂是一种清洁能源,不会产生环境污染。
电加热的另一优点是易于实现对溶液的自动恒温控制。
电加热的缺点是加热速度较慢,电功率要求较大。
如对无保温层的溶液槽计算结果为:1000L溶液,从30℃加热到55℃,若需2~3h要热起来,电功率应达30~35kW,即使有良好保温层,电功率也要在20kW左右为好。
镀铬槽临时加热探讨
袁垚 冯胜勇
(大江工业公司 煤机装备制造公司)
一、前言
表面处理车间是一个大规模用电用气用水单位,经过实习期间了解到镀铬槽的加热方式,再由师傅降解提示,做出对镀铬槽的临时加热进行探讨,在本次研究中,运用数据模拟、迭代等方法进行计算,让理论数据和实际运用数据相差不大。
现阶段的表面处理车间镀铬槽有9个,
分别为:1#、2#、3# 1.5m ×1.5m ×1.5m
4#、5#、6#、7# 1.5m ×1.5m ×3m
8# 1.5m ×1.5m ×3.5m
9# 3.5m ×3.5m ×3m
由于设备运用,现4#和7#没有使用。
本次课题主要运用热电阻升温,电控设备进行对温度控制衡定。
二、介绍表面处理车间镀铬槽现状及相关计算
镀铬槽在进行镀铬前应对槽液升温直到达到工艺范围内,升温形式由锅炉房烧水形成高温蒸汽由管道传输到镀铬槽的槽液内部进行热传递加温,现在的临时加热方式为对溶液进行通电通过溶液电阻进行加热,但是其热效率极低,大概为20--30%。
总cm Q =△T c :物质的比热容 m 总:物质的总质量 △T :物质温度变化
C 总=∑c/∑m=n 21n n 2211m ...m m m c ...m c m c ++++++ 水水
水溶液m m m c m c c 3r 3r 3r O C O C O C ++=
下面采取4#、5#、6#、7#为例计算,由于无法查找CrO 3的比热容,所以我们先取消CrO 3的比热容进行计算。
CrO 3在溶液中的浓度为230--250g/L ,计算体积为6.75m 3, mCrO 3=230×6.75=1552.5kg
ρCrO 3=2.7g/cm 3
VCrO3=1552.5/2700=0.58m3
V水=6.75-0.58=6.17m3
m水=1000×6.17=6170kg
m总=6170+1552.5=7722.5kg
C溶液=4.2×6170/7722.5=3.56KJ/(kg.。
C)
Q=3.56×7722.5×1=27492.1KJ
所以Q总=27492.1/0.3=91640.3KJ
计算用电X=91640.3/3600=25.5度
由以上计算,我们可以得知,在用电极通电溶液时,我们采取最小值计算法计算其用电量为25.5度。
三、运用电控装置系统以及热电阻加热方式
从上面可以看出采用电极加热时对电的利用率很低,大部分的电量被浪费在电解水上面了,没有起到加热作用。
因此,试想对临时加热装置进行了改进,采用热电阻加热,并用恒温自动控制系统对热电阻进行控制。
3.1 恒温自动控制系统
该系统由测温元件(热电偶),加热源(电阻丝)、信号放大变换装置、电机等构成。
直流电机和减速器是执行机构,它的作用类似于人工控制中的人手。
热电偶为测温装置,将电镀槽内的实际温度测量出来,并将其传送给控制器,即电位器给出的给定信号与箱体的实际温度相比较的差异信号的大小及方向,经放大和变换产生直流电机的电枢电压去控制电机的转速和方向,再由传动装置调节移动触头,以减小差异,直到偏差为零。
相关图如下:
图1 恒温自动控制信号流程方框图
图2 恒温自动控制系统示意图
3.2 热电阻加热电量消耗计算
公司里有大小不同的各种电镀槽,我们选用1.5m*1.5m*3m 的电镀槽作为研究对象。
计算用热电阻加热使电镀槽的溶液温度升高1摄氏度所要消耗的电量。
我们知道电能不能完全的转换成热能。
采用热电阻加热一般电能的利用率在90%以上。
因此,我们可以知道在热电阻加热时,有90%的电能被转换成热量被电解液吸收。
这里我们认为是理想状态,不考虑电解液热量的散失。
根据能量守恒就有公式:Q=Q 电×90%
Q---为电解液升高1摄氏度吸收的能量;
Q 电 ---为消耗的电能。
由前面的计算可以知道Q 为27492.1KJ ,可以由上面的公式计算得到Q 电为30546.8KJ 。
而一度电的电能为3600KJ 。
有:3600Q Y 电
通过计算得到Y =8.5度。
即采用热电阻加热,将1.5m*1.5m*3m 的电镀槽内的电镀液温度升高1摄氏度需要耗电8.5度。
四、两种加热方式的比较
4.1 用电花费
通过对以上两种加热方式的计算我们可以知道,对于1.5m*1.5m*3m的电镀槽温度每升高1摄氏度电极加热要耗电X=25.5度,而热电阻加热耗电Y=8.5度。
目前公司用电每度为0.85元。
则可以计算出每1m3电镀液温度每升高1摄氏度电极加热要3.20元,而热电阻加热要1.07元。
采用热电阻加热能每1m3电镀液温度每升高1摄氏度能节省2.13元。
公司目前有7个电镀槽在工作,其总的体积为68.25m3。
每天仅需要临时升高的温度为2摄氏度。
那么每天为公司能节约290.75元,那么一个月能节省8722元。
4.2 人力方面
用电极加热时,需要人随时对温度进行观测,不能让温度超过需要值。
有是没有注意温度过高影响生产,造成资源的浪费。
而热电阻加热加了恒温控制系统,可以自行进行温度保持。
不需要工人时时监测温度,节约了人力。
五、结论
由以上两种方式对比得知,
1)采用热电阻加热方式,节约能源和提高利用率。
2)在成本利用方面,为公司节约大量资金。
3)在技术革新上,也能体现公司引用新技术,发展前景更好,运用方便。