[发明专利]一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及刷镀技术领域，具体涉及一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺。

背景技术

φ400轧机是轧钢厂常用的一种轧机，该轧机常采用40Cr作为其人字齿轮轴颈材料。这种人字齿轮轴颈在工作中由于油质污染会产生大面积拉伤。既有0.01mm～0.03mm的浅拉伤，又有深达2.5mm左右的深拉伤，因此造成人字齿轮轴颈不能正常工作，造成轧机不能生产。尤其一些大型轧机齿轮轴等损坏严重的零件，价格昂贵(备件少或没有备件)，加工周期长，对于正在生产的单位要想更换新的零件，无论是从经济上还是从时间上都是不能接受的。

轧钢厂人字齿轮轴的拉伤是轧钢机械中少见的损伤，轧钢厂的人字齿轮机座都是在大负荷下工作，修复后的齿轮轴要求其性能满足大转矩、大冲击载荷的力学性能。因此，目前对于人字齿轮轴的拉伤的修复的研究很少，目前还没有一种简单有效的修复方法。因此急需一种既经济且环保又能保证技术性能的修复工艺。

脉冲电刷镀作为机械维修的一门技术，能在常温下修复配件，恢复零部件功能尺寸，延长零件使用寿命。具有降低零件或零件维修成本的优点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺。所述工艺获得的镀层表面均匀，无裂纹，无毛刺，无龟裂和剥落现象。修复后的齿轮轴运转良好，降低了成本，提高了经济效益。

为了解决以上技术问题，本发明根据人字齿轮轴的技术要求及工况条件制定修复方案。

人字齿轮轴的技术要求为：镀层表面光洁，轴集体应与镀层牢固结合，不得有剥离、脱落；无氧化层，镀层厚度要均匀。

常用的刷镀技术使用的是直流电源，镍镀层单边厚度是0.2mm，超过这一厚度值则会造成镀层应力过大，在使用中镀层会爆裂，而且镀层的硬度和耐磨性较低，致密性和防腐蚀性差，不能满足高速运转的齿轮轴要求。脉冲电刷镀镀层细密在电结晶的开始，过电位较高，能形成较多的晶核。这时的成核位置不一定在机体的凸处，在较平坦的地方也形成核。在直流电刷镀条件下，平均晶粒尺寸约为0.08μm。脉冲电刷镀条件下，平均晶粒尺寸约为0.03μm，细晶粒会导致镀层硬度的增加。脉冲电刷镀能减少镀层的内应力，因此极大提高了镀层和基体的结合强度，且镀层厚度可达1mm以上。由于脉冲电源使用电位变负，故生核率高，晶粒长大速度小，镀层晶粒细，因而镀层硬度高，耐磨性强。

因此针对人字齿轮轴的技术要求和脉冲刷镀的优点，本发明采用脉冲刷镀来修复人字齿轮轴。

本发明的脉冲电刷镀修复轧机齿轮轴刷镀工艺包括：

(1)洗净齿轮轴

用焊枪小火烘烤表面，使表层的微孔和交界处的蓄油全部冒出来并燃烧掉，被刷镀处用丙酮清洗，除去油污然后用锉刀、油石打平工件被拉伤的锐边和毛刺部分，不需修复的部位用塑料遮蔽起来。

(2)电净

用电净液，电源正接，电压12-15V，时间20-30s，用自来水冲洗干净不挂珠。

(3)活化

用活化液1次活化，电源正接，电压12-15V时间15-20s，去除工件表面的氧化膜，用自来水冲洗干净。

用活化液2次活化，电源反接，电压16-18V，时间10-20s，去除工件表面碳化物，用自来水冲洗干净。

(4)刷镀打底层

在第二次活化后，用特殊镍打底，无电擦拭5s，使工件表面布满金属离子，然后接通电源，电压12-14V，脉冲频率1500Hz，刷镀10min，获得一定厚度的打底层。

(5)刷镀工作层

①校正齿轮轴：放齿轮轴在车床上进行校正，把轴颈拉伤部位光圆，光圆后的直径比原来小1mm左右。

②用镍方法：用快速镍，电源正接，电压12-14V，脉冲频率2000HZ，镀液用循环泵反复工作，最后留有0.03mm余量用特镍覆盖。

本发明具有以下优点：

(1)常用的直流电源刷镀技术，镍镀层单边厚度是0.2mm，超过这一厚度则应力过大，镀层将要爆裂；镀层的硬度、耐磨性较低，且致密性不好，防腐蚀性能不好，因此直流电源电刷镀技术不能满足重载人字齿轮的工作要求。脉冲电源通过改善镀层的致密程度，减小了粘着磨损中微凸体的接触应力，使脉冲刷镀层的耐磨性优于直流刷镀层。脉冲电刷镀工艺能提高镀层硬度，降低镀层表面粗糙度和孔隙率，增强镀层的耐氧化性和耐腐蚀性，从而获得表面质量和性能大大优于直流刷镀层的优质镀层。