模具在國民經(jīng)濟(jì)中具有極其重要的作用，目前，我國模具技術(shù)不能完全適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要畜挥，水平比發(fā)達(dá)國家落后近20年。主要問題是制造周期長垒酬、壽命短砰嘁、精度低，生產(chǎn)只能滿足需要量的一半左右薛苫，所以當(dāng)前迫切的問題是提高模具壽命鹤梯。而提高模具壽命最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)排貌、最現(xiàn)實(shí)的方法是采用電刷鍍技術(shù)犬洽。

　　電刷鍍技術(shù)在我國研究開發(fā)、應(yīng)用推廣已有二十多年歷史投谅，這一新技術(shù)解決了許多國家重點(diǎn)工程中的維修等關(guān)鍵問題纪萎，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益30億元以上。電刷鍍技術(shù)曾獲得國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)蘑劲，是國家連續(xù)三個(gè)五年計(jì)劃重點(diǎn)推廣的新技術(shù)虹限。

　　電刷鍍的應(yīng)用情況

　　電刷鍍技術(shù)在模具制造及失效修復(fù)中，應(yīng)用廣泛似魄。對(duì)于一些大型彭薪、不易搬動(dòng)的模具，由于電刷鍍的設(shè)備比較簡(jiǎn)單作姐，工藝靈活夜矗，攜帶方便，可以去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行表面刷鍍。對(duì)于模具型腔局部缺陷紊撕，或使用后有磨損的部位也可采用表面刷鍍進(jìn)行修補(bǔ)罢荡。由于修復(fù)周期短，經(jīng)濟(jì)效益大对扶，修復(fù)費(fèi)用一般只占工件成本的0.5%～2%区赵，而且修復(fù)后表面的耐磨性、硬度辩稽、表面粗糙度等都能達(dá)到原來的性能指標(biāo)惧笛，因此起到表面強(qiáng)化的目的。將電刷鍍技術(shù)應(yīng)用于模具逞泄，可使汽車零件（如曲軸、連桿拜效、齒輪等）的熱鍛模壽命提高20～100%喷众，其主要原因是電刷鍍層有良好的紅硬性、耐磨性和抗氧化能力 紧憾；電刷鍍也可大幅度提高冷作模具的壽命到千，這歸功于電刷鍍層有高的硬度和良好的抗粘著性能 ；采用非晶態(tài)電刷鍍層块生，可使各種冷熱模具的使用壽命進(jìn)一步提高壽命50～200%稻诚。

　　電刷鍍的基本原理

　　電刷鍍技術(shù)需采用專用的直流電源設(shè)備，電源的正極接鍍筆廓蒜，作為刷鍍時(shí)的陽極 辖狞；電源的負(fù)極接工件，作為刷鍍時(shí)的陰極奴妈。鍍筆通常采用高純度細(xì)石墨塊作陽極材料孩置，石墨塊外面包裹一層棉花和耐磨的滌棉套。刷鍍時(shí)使浸滿鍍液的鍍筆以一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度在工件表面上移動(dòng)窃愿，并保持適當(dāng)?shù)膲毫Ψ＠浮Ｔ阱児P與工件接觸的部位，鍍液中的金屬離子在電場(chǎng)的作用下擴(kuò)散到工件表面恨递，并在表面獲得電子被還原成金屬原子增捻，沉積結(jié)晶形成鍍層，隨著刷鍍時(shí)間的增長溺瘩，鍍層增厚锥惋，從而達(dá)到鍍覆及修復(fù)的目的。電刷鍍的設(shè)備主要包括電源裝置臣嚣、鍍筆與陽極以及各種輔助材料净刮。

　　電刷鍍電源裝置

　　電刷鍍電源是電刷鍍工藝過程中的主要設(shè)備，它由主電路和控制電路組成。

　　電刷鍍的表面準(zhǔn)備及溫度控制

　　刷鍍前模具零件需進(jìn)行表面準(zhǔn)備淹父，使待鍍的工件顯露出新鮮株婴、潔凈的基體，以便與鍍層結(jié)合得足夠牢靠暑认。表面準(zhǔn)備包括鍍前表面加工困介、表面脫脂及表面除銹等。在刷鍍模具的整個(gè)過程中蘸际，模具和鍍液都應(yīng)在40～50℃下進(jìn)行操作座哩。

　　電刷鍍?nèi)芤?/p>

　　電刷鍍技術(shù)的關(guān)鍵是電刷鍍液的配方。

　　◆ 表面預(yù)處理溶液

　　表面預(yù)處理溶液主要有電解脫脂的電凈液和對(duì)表面進(jìn)行電解刻蝕的活化液粮彤。

　　◆ 模具常用電刷鍍?nèi)芤?/p>

　「睢① 特殊鎳

　　硫酸鎳395～397g/L 氯化鈉14～16g/L

　　乙酸68～70g/L 鹽酸20～28g/L

　　② 鎳-鎢D合金鍍液

　　硫酸鎳395g/L 鎢酸鈉23 g/L

　　硼酸31 g/L 檸檬酸42 g/L

　　硫酸鈷2 g/L 無水硫酸鈉6.5 g/L

　　硫酸鎂2 g/L 硫酸錳2 g/L

　　冰醋酸20mL/L 甲酸35 mL/L

　　氟化鈉5 g/L 十二烷基硫酸鈉0.01～0.001g/L

　　除了鎳-鎢合金外蓝漏，近年來發(fā)展的鎳-鈷合金由于硬度高達(dá)550HBW诽怨，耐磨性好，鍍層應(yīng)力低吭匀，也特別適合模具表面的刷鍍食云。

　　實(shí)例1: 電動(dòng)機(jī)軸孔沖模的電刷鍍修復(fù)處理

　　沖模下模刃口加工超差0.1mm，材料為Cr12螺城，淬火后進(jìn)行尺寸修復(fù)痒池。首先用特殊鎳鍍打底層，然后鍍鎳鎢D為工作層躬伐。其工藝操作如下：

　×鼓啊（1）用有機(jī)溶劑丙酮脫脂。

　∠徒（2）用電凈液脫脂益柳，模具零件接負(fù)極，工作電壓12～15V枫演，時(shí)間15～30s捕谢，刃口處表面水膜均勻攤開不呈珠狀。

　〗臀酢（3）以清水徹底沖洗轧简。

　　（4）用鉻活化液活化匾二，模具零件接正極哮独，工作電壓12～15V，時(shí)間10～30s 察藐；然后將電壓降低到10～12V皮璧，時(shí)間10～20s舟扎，使工件表面呈銀灰色。

　°参瘛（5）用特殊鎳鍍液鍍底層睹限，無電擦拭3～5s，模具零件接負(fù)極讯檐，工作電壓18～20V羡疗，閃鍍3～5s，然后工作電壓降至15V别洪，陰陽極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度10～15m/min叨恨，鍍層2mm。

　∶粼浴（6）用鎳鎢D鍍液鍍工作層去弹，工作電壓為10～15V，陰陽極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度6～20m/min瓦轧。鍍層厚度直到規(guī)定尺寸希没。工作前，鍍液溫度應(yīng)加熱至30～50℃佳绩。

　　實(shí)例2: 組合模具尺寸恢復(fù)和表面強(qiáng)化

　　材料為T10A鋼，經(jīng)多年使用后鸿铐，單面磨損0.2mm舰搜，為恢復(fù)尺寸且表面強(qiáng)化，首先鍍打底層（特殊鎳）胞仅，然后鍍鎳—鎢D合金作為耐磨表面蚪桐。T10A屬于中碳鋼，其操作工藝如下：

　⊙溆场（1）用砂紙和油石打磨表面紫侵。

　　（2）用有機(jī)溶劑擦拭蜂大。

　∶鲱怼（3）用電凈液脫脂，模具工作零件接負(fù)極奶浦，工作電壓10～14V兄墅，陰陽極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度4～8m/min，電凈時(shí)間盡量短澳叉，以減少模具工作零件滲氫量隙咸，模具工作零件表面上水珠均勻攤開，無干斑成洗。

　∥宥健（4）用清水徹底清洗藏否。

　　（5）用鹽酸充包、氯化鈉配制的活化液活化副签，模具工作零件接正極，工作電壓10～14V误证，陰陽極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度6～8m/min继薛，活化時(shí)間應(yīng)根據(jù)鍍筆和模具工作零件被鍍面大小而定，一個(gè)部位的接觸時(shí)間為30～60s棕凉，模具工作零件表面呈均勻的黑灰色即可灯彩。

　　（6）用清水徹底清洗桃镐。

　≌笪怠（7）用硫酸、硫酸銨配制的活化液活化杈鸵，模具工作零件接正極扶免，工作電壓18～25V，一個(gè)部位的接觸時(shí)間為30～60s吠冒，使模具工作零件表面呈銀灰色為止紧视。

　　（8）用清水徹底清洗焙恬。

　　◆ 電刷鍍非晶態(tài)鍍層

　　一般的電刷鍍層是晶態(tài)的硝荚，如果采用特殊鍍液，使刷鍍時(shí)沉積的金屬離子在鍍層中進(jìn)行不規(guī)則排列琢窗，即可獲得無定形結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)鍍層焙蹭。這種鍍層具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和力學(xué)性能嫂伞，是提高模具壽命的經(jīng)濟(jì)方法孔厉。表1為非晶態(tài)電刷鍍?cè)谀＞呱系膽?yīng)用效果。

　　在常溫條件下帖努，應(yīng)用刷鍍的方法撰豺，使用Co-Ni-P系列合金刷鍍液，可以獲得非晶態(tài)刷鍍層然磷。其中以低Co++濃度加入含鈮添加劑的鍍液獲得刷鍍層郑趁，性能最為優(yōu)異。該鍍層在常溫和高溫度下均具有較高的硬度和良好的耐磨性姿搜。

　　◆ 電刷鍍復(fù)合鍍層

　　復(fù)合刷鍍是復(fù)合電鍍的一種寡润，其本質(zhì)是通過電化學(xué)沉積在工件基體表面獲得復(fù)合材料（復(fù)合鍍層）。目前鎳基鍍液復(fù)合刷鍍用的較多舅柜，例如在快鎳鍍液中加入二硫化鉬作自潤滑涂層 梭纹；加入三氧化二鋁作耐磨和防腐涂層躲惰，加入金剛石微粉作高抗磨涂層。

　　熱鍛模應(yīng)用Ni-Co-ZrO2復(fù)合電刷鍍晶襟，鍍層有良好的耐磨性驳达、抗粘著、抗高溫氧化和耐高溫疲勞等性能笼肴，與基體結(jié)合良好缆瑟，可使壽命提高。研究證實(shí)峦爪，復(fù)合鍍層的強(qiáng)化機(jī)理主要是細(xì)晶強(qiáng)化和第二相粒子強(qiáng)化嫁慌，其強(qiáng)化作用取決于第二相顆粒彌散情況及其被基體金屬嵌合的牢固程度。

　　◆ 稀土添加劑的研究

　　稀土元素的加入辅蜡，能在鍍層表面形成一層富稀土合金層爆始，該稀土合金層在大氣中氧化，形成牢固的保護(hù)層迅撑，提高鍍層的抗氧化和抗腐蝕能力门贫。

　　電刷鍍具有其陽極與零件接觸、陽極與選定的局部表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)驼功、使用很大的電流密度等三個(gè)基本特點(diǎn)玷秋，可明顯使模具表面粗糙度變細(xì)，降低磨擦系數(shù)递沪，提高抗氧化能力弄企，脫模效果好，成本低区拳，經(jīng)濟(jì)效益顯著，適于在各類工廠特別是中小型企業(yè)推廣應(yīng)用意乓。

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