[发明专利]导电辊工作层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电镀锌生产线中导电辊技术领域，具体是一种导电辊工作层的制备方法。

背景技术

导电辊是连续电镀锌生产线上的关键部件，用以传送带钢并且在电镀过程中传导强大的阴极电流。目前一般采用耐蚀合金作为连续电镀锌生产线用导电辊的外层（工作层），经过磨修和抛光后使用。由于导电辊的使用工况恶劣，如一方面导电辊工作层的表面会接触含有诸如氢离子、硫酸根离子、氯离子、铁离子等腐蚀性介质的电镀液，另一方面导电辊工作层的表面与带钢之间不断摩擦而引起磨损。因此，在实际使用过程中，导电辊在不长甚至很短的时间内（2周~2个月），其表面质量就会发生恶化（如辊面出现网纹、大量深浅不一的麻坑等），进而严重影响了电镀产品的质量，需要停机对导电辊进行修复或者更换。导电辊的频繁修复与更换，极大增加了生产成本并显著影响了电镀生产线的产量。所以延长导电辊的使用寿命是保障连续电镀大生产进程的关键。

导电辊的工作层是决定导电辊寿命最关键的因素。目前，电镀锌生产线中采用的导电辊工作层主要采用如下工艺方法制备：（1）将锻造的合金钢板卷曲焊接后热镶在导电辊基体表面；（2）采用离心浇铸的方法将合金在导电辊基体表面浇铸成型（镍基合金复合导电辊基体及其制造方法，200310108338.0）；（3）在导电辊基体表面电镀铬层（不锈钢导电辊基体镀铬方法，200910196140.X）。但以上方法都存在着一定的局限性。如采用卷板焊接的方法，由于焊缝部位与表层其他部位的组织结构存在很大的差异，焊缝部位的耐蚀性能和力学性能一般较差，经常会导致导电辊工作层在焊缝部位发生失效。采用离心浇铸的方法，在铸造过程中，容易引入成分偏析、气孔和夹杂等缺陷，降低了材料表面的耐蚀性能，从而影响了导电辊的使用寿命。此外，采用电镀铬层的方法，在电镀过程中，会产生大量氢化铬使内应力过大，导致镀铬层出现微裂纹，微裂纹的存在会严重降低导电辊工作层的耐蚀性。此外，由于镀铬层过高的内应力，难以获得较厚的电镀铬层。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种导电辊工作层的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种导电辊工作层的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，清洗和除油，去除导电辊基体表面的油脂；

步骤二，流动水洗，去除导电辊基体表面残留的除油溶液；

步骤三，活化，去除导电辊基体表面的钝化膜；所述用于活化的溶液中盐酸浓度为10~20%，所述活化溶液的温度为常温，所述活化的时间为1~2分钟；本步骤的目的在于，由于导电辊基体表面可能存在的钝化膜会严重影响基体和表面工作层的结合力，采用活化工艺，除去导电辊基体表面的钝化膜，为下一步的电镀导电辊工作层做好准备；

步骤四，流动水洗，去除导电辊基体表面残留的活化溶液；

步骤五，将导电辊基体转移至装有电镀液的水平电镀槽，采用电镀方法在导电辊基体表面制备镍磷非晶合金工作层，形成具有镍磷非晶合金工作层的导电锟；

步骤六，当电镀的工作层达到所需厚度时，取出导电辊，经过流动水洗、干燥、磨修抛光处理步骤，达到导电辊使用所要求的尺寸精度。

优选地，所述步骤一中，采用碱性配方除油，碱性除油溶液中氢氧化钠含量为15~30g/L，碳酸钠含量为20~40g/L，磷酸三钠含量为20~40g/L，除油温度为50~70℃，除油时间为5~10分钟。

优选地，所述步骤五包括以下步骤：

第一步，在电镀开始前，向水平电镀槽内的电镀液中添加适量盐酸，将电镀液pH值调节为2.0~2.5之间；

第二步，将导电辊基体完全淹没于电镀液中，以导电辊基体为阴极，以镍板或装有镍块的钛篮为阳极，在导电辊基体表面制备镍磷非晶合金工作层；

第三步，定时维护镀液pH值的稳定；

第四步，电镀过程中，定时向电镀液中添加磷酸，以维护电镀液中的磷酸含量，在导电辊基体表面得到磷含量稳定的镍磷非晶合金工作层。

优选地，将导电辊基体转移至水平电镀槽并被完全淹没于电镀液之前，用流动水持续冲洗导电辊基体表面，保持导电辊基体表面始终处于润湿状态。本步骤的目的在于，避免活化后的导电辊基体表面在空气中生成新的钝化膜或腐蚀产物，进而影响后续电镀效果。

优选地，所述电镀液的成分为：硫酸镍240g/L、氯化镍45g/L、磷酸30g/L、硼酸20g/L，十二烷基硫酸钠0~10mL/L。