缸體的槽外電鍍工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種缸體的槽外電鍍工藝，采用槽外電鍍，將缸體內(nèi)表面作為陰極并外套于陽極，電鍍液流經(jīng)缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙形成電鍍環(huán)境，通電并完成電鍍；本發(fā)明采用流動的電鍍液形成電鍍環(huán)境的方案，流動的電鍍液保證了鍍層上的陽離子實(shí)時更替，使陰極鍍層表面陽離子濃度差基本無變化，避免形成較大的濃度差，鍍層厚度變化可控，同時，無差別的濃度，保證了鍍層的密實(shí)緊致，同時，流動的電鍍液會平衡析氫作用所引起的鍍液PH環(huán)境變化，避免結(jié)合力不良的出現(xiàn)，保證電鍍質(zhì)量。
【專利說明】
缸體的槽外電鍍工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種缸體類工件的電鍍工藝，特別涉及槽外流動電鍍工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]缸體作為發(fā)動機(jī)的主要部件，用于與活塞、缸頭共同組成燃燒室，并為活塞組件提供運(yùn)動軌跡，從而形成動力轉(zhuǎn)換環(huán)境。氣缸在引導(dǎo)活塞不斷進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的過程中，氣缸內(nèi)壁與活塞之間長時間、高頻率地互相摩擦，導(dǎo)致氣缸作用的有用功率降低，消耗一部分能量。因此，現(xiàn)有技術(shù)出現(xiàn)了在內(nèi)壁進(jìn)行電鍍，以電鍍鍍層來代替缸套解決上述問題。通常的電鍍工藝中，電鍍液處于基本靜態(tài)的環(huán)境中，陽離子被動向作為陰極的缸體內(nèi)表面運(yùn)動，形成的濃度差導(dǎo)致鍍層并不緊實(shí)，因而易于脫落，并且電鍍時間較長;且由于濃度差的問題，使得最終的產(chǎn)品的鍍層厚度變化大、不易控制，就造成氣缸體內(nèi)表面的一些關(guān)鍵尺寸很難控制，因而，電鍍后的成品質(zhì)量保證較為困難?，F(xiàn)有技術(shù)中，具有在缸體內(nèi)圓表面循環(huán)電鍍液電鍍鎳-碳化硅復(fù)合層的技術(shù)方案，但由于電鍍工藝不能保證復(fù)合鍍層的質(zhì)量，獲取的最終缸體產(chǎn)品并不能滿足使用需要。
[0003]因此，需要對現(xiàn)有的缸體電鍍工藝的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使陰極鍍層表面陽離子濃度差基本無變化，使得鍍層厚度變化可控，且緊實(shí)致密，保證電鍍質(zhì)量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種缸體的槽外電鍍工藝，使陰極鍍層表面陽離子濃度差基本無變化，使得鍍層厚度變化可控，且緊實(shí)致密，保證電鍍質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明的缸體的槽外電鍍工藝，包括下列步驟:
[0006]a.預(yù)處理;預(yù)處理指的是電鍍一般的預(yù)處理步驟，包括去油、水洗等，還包括與電鍍工藝結(jié)合較為緊密的前期處理，包括活化、刻蝕等，在此不再贅述；
[0007]b.槽外電鍍，將缸體內(nèi)表面作為陰極并外套于陽極，電鍍液流經(jīng)缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙形成電鍍環(huán)境，通電并完成電鍍;通過流動的電鍍液形成電鍍環(huán)境，保證了鍍層上的陽離子實(shí)時更替，避免形成較大的濃度差，保證了鍍層的密實(shí)緊致，同時，流動的電鍍液會平衡析氫作用所引起的鍍液PH環(huán)境變化，避免結(jié)合力不良的出現(xiàn)，保證了鍍層質(zhì)量；
[0008]c.后續(xù)處理，后續(xù)處理一般包括電鍍液回收處理、工件的回收、后續(xù)清洗、固化處理等，在此不再贅述;最終的水洗一般采用全浸式水洗。
[0009]進(jìn)一步，步驟b中，所述陽極為筒狀，所述陽極與缸體均上下直立且同軸設(shè)置，電鍍液由缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙向上流動并由陽極內(nèi)圓回流，直立且同軸設(shè)置的結(jié)構(gòu)能夠保證電鍍液均勻分布并灌滿整個環(huán)隙，為保證電鍍質(zhì)量形成條件；當(dāng)然，缸體作為陰極安裝在工位上，需形成一系列的妥善密封，才能保證電鍍液的正常流動，采用現(xiàn)有的機(jī)械壓緊、密封墊結(jié)合的方式即可;如圖所示，缸體被壓緊件夾緊形成密封，并密封放置于平臺上，電鍍液上液通道密封穿過平臺并連通于環(huán)隙，陽極密封穿過上液通道的通道壁，上液通道與環(huán)隙連通處的環(huán)隙進(jìn)液處設(shè)有擾流孔板，該孔板上設(shè)有多個擾流孔，電鍍液通過擾流孔進(jìn)入環(huán)隙，可使電鍍液擾流并均勻，利于保證電鍍質(zhì)量;所形成的與外界的密封屬于現(xiàn)有的機(jī)械密封方式，比如密封墊、密封膠等；如圖所示，陽極的上端口則形成回流，當(dāng)然，壓緊后的缸體工作面高度應(yīng)低于陽極上端的回流口，保證電鍍質(zhì)量。
[00?0] 進(jìn)一步，步驟b中，包括:
[0011]bl預(yù)鍍鎳;利于增加后續(xù)鍍層與氣缸內(nèi)壁的結(jié)合力；
[0012]b2電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層;槽外電鍍?yōu)殡婂儚?fù)合鎳，硬度超過HV500，具有良好的密實(shí)緊致特性后，加上碳化硅顆粒占據(jù)的空間具有儲油能力，保證了鍍層的耐磨及潤滑特性；
[0013]采用兩步法進(jìn)行電鍍鎳層，與本發(fā)明的槽外電鍍結(jié)構(gòu)模式相結(jié)合，保證預(yù)鍍鎳的工整均勻，致密性高，從而保證了電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層整體的結(jié)合特性較好，從而保證性能。
[0014]進(jìn)一步，步驟a中，預(yù)處理依次包括下列步驟:
[0015]al.刻蝕，通過堿蝕去除氣缸內(nèi)表面的油污，同時對缸體內(nèi)表面進(jìn)行腐蝕;去除氣缸內(nèi)壁的極少量殘留油污，同時對內(nèi)壁進(jìn)行腐蝕，增加鍍層附著力；
[0016]a2.鈍化，通過酸鈍化對氣缸內(nèi)表面殘留堿液進(jìn)行中和，并進(jìn)一步腐蝕氣缸內(nèi)表面;增加鍍層附著力，鈍化后表面呈本色啞光狀態(tài)，無附著物；
[0017]a3.活化，通過酸液對氣缸內(nèi)表面進(jìn)行進(jìn)一步腐蝕;增加鍍層附著力，活化達(dá)到的效果表面殼白色；
[0018]a4.鋅轉(zhuǎn)化，使氣缸內(nèi)表面形成鋅層;使氣缸內(nèi)壁形成一層致密的鋅層，加強(qiáng)鍍鎳層與鋁制氣缸內(nèi)壁的結(jié)合力，鋅轉(zhuǎn)化達(dá)到的效果具有暗金色金相花紋的金屬光澤表面。
[0019]進(jìn)一步，步驟b中:
[0020]步驟bl中，電鍍液中包括:硫酸鎳246-626g/L、硼酸35-45g/L;
[0021]步驟b2中，電鍍液中包括:硫酸鎳246-626g/L、硼酸35-45g/L、碳化硅10-45g/L和電鍍添加劑0.5-2.5g/L;電鍍添加劑的選擇則為容易改善鍍層性能的添加劑；
[0022]電鍍液成分濃度適合于本發(fā)明的電鍍方式，各種成分之間相互協(xié)調(diào)和影響，利于形成致密均勻的鍍層，保證成品的使用性能;預(yù)鍍鎳層與最終的電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層具有良好、均勻和致密的結(jié)合，保證鍍層整體的結(jié)合強(qiáng)度。
[0023]進(jìn)一步，步驟bl中，電鍍液pH調(diào)整為1.3-1.8，電流密度3_4A/dm2;步驟b2中，電鍍液pH調(diào)整為2.2-3.8，電流密度30-40A/dm2;步驟bI和步驟b2的pH值以及使用時的電流密度，與對應(yīng)的電鍍液成分及配比相互協(xié)調(diào)，能夠保證本發(fā)明的電鍍液中的陽離子具有良好的活性，利于形成致密且結(jié)合強(qiáng)度高的鍍層，進(jìn)一步保證電鍍質(zhì)量。
[0024]進(jìn)一步，步驟al中，刻蝕采用的堿液為:NaOH 5_25g/L;
[0025]步驟a2中，鈍化采用的酸液中包括:酸蝕劑12_50g/L和硫酸6_15g/L;
[0026]步驟a3中，活化采用的酸液為:氫氟酸4_13g/L;
[0027]步驟a4中，鋅轉(zhuǎn)化為化學(xué)鋅轉(zhuǎn)化，所采用的鋅轉(zhuǎn)化液中包括:ZnOl2-15g/L、氫氧化鈉50-155g/L、三氯化鐵0.45-2.lg/L和鋅轉(zhuǎn)化緩蝕劑1.5-2.5g/L;采用本發(fā)明的鋅轉(zhuǎn)化液，適用于槽外結(jié)構(gòu)，形成致密且強(qiáng)度較高的鋅轉(zhuǎn)化層，利于后期的與電鍍鎳的良好結(jié)合，形成較好的基礎(chǔ)。
[0028]進(jìn)一步，所述電鍍添加劑為糖精，糖精的添加可有效改善鍍層應(yīng)力以及硬度，適于本發(fā)明的缸體槽外電鍍方式;鋅轉(zhuǎn)化緩蝕劑為葡萄糖酸鈉，當(dāng)然也可采用現(xiàn)有技術(shù)中通常用的鋅轉(zhuǎn)化緩蝕劑，而最優(yōu)為葡萄糖酸鈉。
[0029]進(jìn)一步，所述刻蝕由刻蝕液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成刻蝕環(huán)境;所述鈍化由鈍化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成鈍化環(huán)境;所述活化由活化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成活化環(huán)境;所述鋅轉(zhuǎn)化由鋅轉(zhuǎn)化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成鋅轉(zhuǎn)化環(huán)境;上述刻蝕液、鈍化液、活化液和鋅轉(zhuǎn)化液在流經(jīng)缸體后會進(jìn)行處理，處理后會循環(huán)使用，形成閉環(huán)循環(huán)，避免造成對環(huán)境的污染?？涛g液的組分、鈍化液的組分、活化液的組分以及鋅轉(zhuǎn)化液的組分均為了適應(yīng)這種通過液體流經(jīng)缸體內(nèi)表面的工藝，合理調(diào)整組分和含量，保證各個工藝的合理進(jìn)行。
[0030]進(jìn)一步，步驟al中，堿蝕的時間為175-180S，堿蝕液溫度為40_60°C ；
[0031]步驟a2中，鈍化的的時間為175-180S，酸蝕液溫度為35_45°C；
[0032]步驟a3中，活化的時間為30-90s，溫度為室溫；
[0033]步驟a4中，鋅轉(zhuǎn)化時間為60-90s，溫度為20_25°C ;該時間范圍和溫度范圍，適應(yīng)并配合于鋅轉(zhuǎn)化液的成分和配比，形成良好的鋅轉(zhuǎn)化層，從而使鋅轉(zhuǎn)化層適應(yīng)于電鍍工序。
[0034]上述時間和溫度，也是根據(jù)各個液體的含量和成分進(jìn)行設(shè)定，結(jié)合特定的液體流經(jīng)缸體內(nèi)表面，具有較好的工藝效果，為最后的電鍍創(chuàng)造較利條件。
[0035]步驟bl和b2中，電鍍時間為10-25min，根據(jù)厚度要求可調(diào)整；電鍍液溫度為60-70°C;該電鍍時間范圍和溫度范圍，能夠保證本發(fā)明的電鍍液中的陽離子具有良好的活性，進(jìn)一步保證電鍍質(zhì)量。
[0036]步驟&1、&2、&3、&4、13、(3之間分別進(jìn)行水洗，所述水洗由清洗水流經(jīng)缸體腔內(nèi)表面形成水洗環(huán)境，與步驟b的電鍍液流經(jīng)方式相類似的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述;實(shí)際使用時，水洗后的污水經(jīng)回流處理后繼續(xù)循環(huán)使用，形成閉環(huán)，避免對環(huán)境造成污染。
[0037]進(jìn)一步，所述電鍍液由缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙向上流動并由陽極內(nèi)孔回流處理后循環(huán)使用；節(jié)約成本，并保證了電鍍環(huán)境的封閉特性，從而利于保護(hù)周圍環(huán)境;本發(fā)明還設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)，由于電鍍過程位于槽外，僅有工件處可能會有電鍍外露，因此，通風(fēng)系統(tǒng)的吸風(fēng)口可位于該外露處，形成針對性的通風(fēng)，現(xiàn)場環(huán)境良好；當(dāng)然，對于預(yù)處理和水洗，同樣設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)的吸風(fēng)口，使得現(xiàn)場環(huán)境得到良好的保護(hù);步驟bl和b2中，所述環(huán)隙的徑向?qū)挾葹?0-20_;步驟bl和b2中，電鍍液的流速為3-5秒填滿整個環(huán)隙;該環(huán)隙尺寸以及電鍍液的流速能夠保證電鍍過程的充分穩(wěn)定進(jìn)行，保證致密的鍍層的形成。
[0038]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的缸體的槽外電鍍工藝，采用腔內(nèi)流動的電鍍液形成電鍍環(huán)境的方案，流動的電鍍液保證了鍍層上的陽離子實(shí)時更替，使陰極鍍層表面陽離子濃度差基本無變化，避免形成較大的濃度差，鍍層厚度變化可控，同時，無差別的濃度，保證了鍍層的密實(shí)緊致，同時，流動的電鍍液會帶走與鍍層結(jié)合不夠緊密的陽離子，避免松散結(jié)合的出現(xiàn)，保證電鍍質(zhì)量。
【附圖說明】
[0039]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0040]圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖；
[0041]圖2為本發(fā)明電鍍過程原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明電鍍過程原理圖，如圖所示:本實(shí)施例的缸體的槽外電鍍工藝，包括下列步驟:
[0043]a.預(yù)處理;預(yù)處理指的是電鍍一般的預(yù)處理步驟，包括去油、水洗等，還包括與電鍍工藝結(jié)合較為緊密的前期處理，包括活化、刻蝕等，在此不再贅述；
[0044]b.槽外電鍍，將缸體內(nèi)表面作為陰極并外套于陽極，電鍍液流經(jīng)缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙形成電鍍環(huán)境，通電并完成電鍍;通過流動的電鍍液形成電鍍環(huán)境，保證了鍍層上的陽離子實(shí)時更替，避免形成較大的濃度差，保證了鍍層的密實(shí)緊致，同時，流動的電鍍液會平衡析氫作用所引起的鍍液PH環(huán)境變化，避免結(jié)合力不良的出現(xiàn)，保證了鍍層質(zhì)量；
[0045]c.后續(xù)處理，后續(xù)處理一般包括電鍍液回收處理、工件的回收、后續(xù)清洗、固化處理等，在此不再贅述;最終的水洗一般采用全浸式水洗。
[0046]本實(shí)施例中，步驟b中，所述陽極為筒狀，所述陽極與缸體均上下直立且同軸設(shè)置，電鍍液由缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙向上流動并由陽極內(nèi)圓回流，直立且同軸設(shè)置的結(jié)構(gòu)能夠保證電鍍液均勻分布并灌滿整個環(huán)隙，為保證電鍍質(zhì)量形成條件；當(dāng)然，缸體作為陰極安裝在工位上，需形成一系列的妥善密封，才能保證電鍍液的正常流動，采用現(xiàn)有的機(jī)械壓緊、密封墊結(jié)合的方式即可；如圖所示，缸體5被壓緊件1、3夾緊形成密封，并密封放置于平臺7上，電鍍液上液通道密封穿過平臺并連通于環(huán)隙2，陽極6密封穿過上液通道的通道壁，上液通道與環(huán)隙連通處的環(huán)隙進(jìn)液處設(shè)有擾流孔板4，該孔板上設(shè)有多個擾流孔，電鍍液通過擾流孔進(jìn)入環(huán)隙，可使電鍍液擾流并均勻，利于保證電鍍質(zhì)量;所形成的與外界的密封屬于現(xiàn)有的機(jī)械密封方式，比如密封墊、密封膠等;如圖所示，陽極6的上端口則形成回流，當(dāng)然，壓緊后的缸體工作面高度應(yīng)低于陽極上端的回流口，保證電鍍質(zhì)量。
[0047]本實(shí)施例中，步驟b中，包括:
[0048]bl預(yù)鍍鎳;利于增加后續(xù)鍍層與氣缸內(nèi)壁的結(jié)合力；
[0049]b2電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層;槽外電鍍?yōu)殡婂儚?fù)合鎳，硬度超過HV500，具有良好的密實(shí)緊致特性后，加上碳化硅顆粒占據(jù)的空間具有儲油能力，保證了鍍層的耐磨及潤滑特性；
[0050]采用兩步法進(jìn)行電鍍鎳層，與本發(fā)明的槽外電鍍結(jié)構(gòu)模式相結(jié)合，保證預(yù)鍍鎳的工整均勻，致密性高，從而保證了電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層整體的結(jié)合特性較好，從而保證性能。
[0051 ]本實(shí)施例中，步驟a中，預(yù)處理依次包括下列步驟:
[0052]al.刻蝕，通過堿蝕去除氣缸內(nèi)表面的油污，同時對缸體內(nèi)表面進(jìn)行腐蝕；去除氣缸內(nèi)壁的極少量殘留油污，同時對內(nèi)壁進(jìn)行腐蝕，增加鍍層附著力；
[0053]a2.鈍化，通過酸鈍化對氣缸內(nèi)表面殘留堿液進(jìn)行中和，并進(jìn)一步腐蝕氣缸內(nèi)表面;增加鍍層附著力，鈍化后表面呈本色啞光狀態(tài)，無附著物；
[0054]a3.活化，通過酸液對氣缸內(nèi)表面進(jìn)行進(jìn)一步腐蝕;增加鍍層附著力，活化達(dá)到的效果表面殼白色；
[0055]a4.鋅轉(zhuǎn)化，使氣缸內(nèi)表面形成鋅層;使氣缸內(nèi)壁形成一層致密的鋅層，加強(qiáng)鍍鎳層與鋁制氣缸內(nèi)壁的結(jié)合力，鋅轉(zhuǎn)化達(dá)到的效果具有暗金色金相花紋的金屬光澤表面。
[0056]本實(shí)施例中，步驟b中:
[0057]步驟bl中，電鍍液中包括:硫酸鎳246-626g/L、硼酸35-45g/L;
[0058]步驟b2中，電鍍液中包括:硫酸鎳246-626g/L、硼酸35-45g/L、碳化硅10-45g/L和電鍍添加劑0.5-2.5g/L;電鍍添加劑的選擇則為容易改善鍍層性能的添加劑；
[0059]本實(shí)施例的電鍍液成分濃度適合于本發(fā)明的電鍍方式，各種成分之間相互協(xié)調(diào)和影響，利于形成致密均勻的鍍層，保證成品的使用性能;預(yù)鍍鎳層與最終的電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層具有良好、均勻和致密的結(jié)合，保證鍍層整體的結(jié)合強(qiáng)度。
[0060]本實(shí)施例中，步驟bl中，電鍍液pH調(diào)整為1.3-1.8，電流密度3-4A/dm2;步驟b2中，電鍍液pH調(diào)整為2.2-3.8，電流密度30-40A/dm2;步驟bl和步驟b2的pH值以及使用時的電流密度，與對應(yīng)的電鍍液成分及配比相互協(xié)調(diào)，能夠保證本發(fā)明的電鍍液中的陽離子具有良好的活性，利于形成致密且結(jié)合強(qiáng)度高的鍍層，進(jìn)一步保證電鍍質(zhì)量。
[0061 ]本實(shí)施例中，步驟al中，刻蝕采用的堿液為:NaOH 5_25g/L;
[0062]步驟a2中，鈍化采用的酸液中包括:酸蝕劑12_50g/L和硫酸6_15g/L;
[0063]步驟a3中，活化采用的酸液為:氫氟酸4_13g/L;
[0064]步驟a4中，鋅轉(zhuǎn)化為化學(xué)鋅轉(zhuǎn)化，所采用的鋅轉(zhuǎn)化液中包括:ZnOl2-15g/L、氫氧化鈉50-155g/L、三氯化鐵0.45-2.lg/L和鋅轉(zhuǎn)化緩蝕劑1.5-2.5g/L;采用本實(shí)施例的鋅轉(zhuǎn)化液，適用于槽外結(jié)構(gòu)，形成致密且強(qiáng)度較高的鋅轉(zhuǎn)化層，利于后期的與電鍍鎳的良好結(jié)合，形成較好的基礎(chǔ)。
[0065]本實(shí)施例中，所述電鍍添加劑為糖精，糖精與電鍍液中的其他新成分相互協(xié)調(diào)，添加后可有效改善鍍層應(yīng)力以及硬度，適于本發(fā)明的缸體槽外電鍍方式;鋅轉(zhuǎn)化緩蝕劑為葡萄糖酸鈉，當(dāng)然也可采用現(xiàn)有技術(shù)中通常用的鋅轉(zhuǎn)化緩蝕劑，而最優(yōu)為葡萄糖酸鈉。
[0066]本實(shí)施例中，所述刻蝕由刻蝕液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成刻蝕環(huán)境;所述鈍化由鈍化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成鈍化環(huán)境;所述活化由活化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成活化環(huán)境;所述鋅轉(zhuǎn)化由鋅轉(zhuǎn)化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成鋅轉(zhuǎn)化環(huán)境;上述刻蝕液、鈍化液、活化液和鋅轉(zhuǎn)化液在流經(jīng)缸體后會進(jìn)行處理，處理后會循環(huán)使用，形成閉環(huán)循環(huán)，避免造成對環(huán)境的污染?？涛g液的組分、鈍化液的組分、活化液的組分以及鋅轉(zhuǎn)化液的組分均為了適應(yīng)這種通過液體流經(jīng)缸體內(nèi)表面的工藝，合理調(diào)整組分和含量，保證各個工藝的合理進(jìn)行。
[0067]本實(shí)施例中，步驟al中，堿蝕的時間為175-180S，堿蝕液溫度為40_60°C ；
[0068]步驟a2中，鈍化的的時間為175-180S，酸蝕液溫度為35_45°C ；
[0069]步驟a3中，活化的時間為30-90s，溫度為室溫；
[0070]步驟a4中，鋅轉(zhuǎn)化時間為60-90s，溫度為20_25°C ;該時間范圍和溫度范圍，適應(yīng)并配合于鋅轉(zhuǎn)化液的成分和配比，形成良好的鋅轉(zhuǎn)化層，從而使鋅轉(zhuǎn)化層適應(yīng)于電鍍工序。
[0071]上述時間和溫度，也是根據(jù)各個液體的含量和成分進(jìn)行設(shè)定，結(jié)合特定的液體流經(jīng)缸體內(nèi)表面，具有較好的工藝效果，為最后的電鍍創(chuàng)造較利條件。
[0072]步驟bl和b2中，電鍍時間為10-25min，根據(jù)厚度要求可調(diào)整；電鍍液溫度為60-70°C;該電鍍時間范圍和溫度范圍，能夠保證本發(fā)明的電鍍液中的陽離子具有良好的活性，進(jìn)一步保證電鍍質(zhì)量。
[0073]步驟&1、&2、&3、&4、13、(3之間分別進(jìn)行水洗，所述水洗由清洗水流經(jīng)缸體腔內(nèi)表面形成水洗環(huán)境，與步驟b的電鍍液流經(jīng)方式相類似的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述;實(shí)際使用時，水洗后的污水經(jīng)回流處理后繼續(xù)循環(huán)使用，形成閉環(huán)，避免對環(huán)境造成污染。
[0074]本實(shí)施例中，所述電鍍液由缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙向上流動并由陽極內(nèi)孔回流處理后循環(huán)使用;節(jié)約成本，并保證了電鍍環(huán)境的封閉特性，從而利于保護(hù)周圍環(huán)境;本發(fā)明還設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)，由于電鍍過程位于槽外，僅有工件處可能會有電鍍外露，因此，通風(fēng)系統(tǒng)的吸風(fēng)口可位于該外露處，形成針對性的通風(fēng)，現(xiàn)場環(huán)境良好；當(dāng)然，對于預(yù)處理和水洗，同樣設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)的吸風(fēng)口，使得現(xiàn)場環(huán)境得到良好的保護(hù);步驟bl和b2中，所述環(huán)隙的徑向?qū)挾葹?0-20mm;步驟bl和b2中，電鍍液的流速為3-5秒填滿整個環(huán)隙;該環(huán)隙尺寸以及電鍍液的流速能夠保證電鍍過程的充分穩(wěn)定進(jìn)行，保證致密的鍍層的形成。
[0075]以下為本發(fā)明的具體實(shí)施例:
[0076]實(shí)施例一
[0077]本實(shí)施例的缸體的槽外電鍍工藝，包括下列步驟:
[0078]a.預(yù)處理:
[0079]al.刻蝕，通過NaOH 25g/L的堿液堿蝕，時間為175s，堿蝕液溫度為40°C ;采用堿液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0080]a2.鈍化，通過酸液進(jìn)行鈍化，酸液中包括過一硫酸氫鉀50g//L和硫酸6g/L;時間為175s，酸蝕液溫度為35°C;采用酸液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0081]a3.活化，通過氫氟酸13g/L酸液對氣缸內(nèi)表面進(jìn)行進(jìn)一步腐蝕;時間為30s，溫度為室溫;采用酸液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0082]a4.鋅轉(zhuǎn)化，采用化學(xué)鋅轉(zhuǎn)化，使氣缸內(nèi)表面形成鋅層;所采用的鋅轉(zhuǎn)化液中包括:ZnOl 5g/L、氫氧化鈉50g/L、三氯化鐵2.1 g/L和葡萄糖酸鈉1.5g/L;時間為90s，溫度為25 °C ；采用鋅轉(zhuǎn)化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0083]b.槽外電鍍:將缸體內(nèi)表面作為陰極并外套于陽極，電鍍液流經(jīng)缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙形成電鍍環(huán)境，通電并完成電鍍;下列步驟bl和b2中，所述環(huán)隙的徑向?qū)挾葹?0mm，電鍍液的流速為3秒填滿整個環(huán)隙；
[0084]bl預(yù)鍍鎳；電鍍液中包括:硫酸鎳246g/L和硼酸35g/L;調(diào)整電鍍液pH為1.3，電鍍電流密度4A/dm2，時間為25min，電鍍液溫度為70°C ；
[0085]b2電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層；電鍍液中包括:硫酸鎳246g/L、硼酸35g/L、碳化硅10g/L和糖精2.5g/L;調(diào)整電鍍液pH為2.2，電流密度40A/dm2，時間為25min，電鍍液溫度為70。。；
[0086]c.后續(xù)處理，常規(guī)電鍍后續(xù)處理；后續(xù)處理包括電鍍液回收處理、工件的回收、后續(xù)清洗、固化處理等，在此不再贅述;最終的水洗一般采用全浸式水洗；
[0087 ] 步驟a 1、a2、a3、a4、b、c之間分別進(jìn)行水洗，在此不再贅述;al、a2、a3、a4中，液體的流經(jīng)方式采用與步驟b相類似的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0088] 實(shí)施例二
[0089 ]本實(shí)施例的缸體的槽外電鍍工藝，包括下列步驟:
[0090]a.預(yù)處理:
[0091]al.刻蝕，通過NaOH 5g/L的堿液堿蝕，時間為180s，堿蝕液溫度為60°C ;采用堿液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0092]a2.鈍化，通過酸液進(jìn)行鈍化，酸液中包括過一硫酸氫鉀12g/L和硫酸15g/L;時間為180s，酸蝕液溫度為45°C;采用酸液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0093]a3.活化，通過氫氟酸4g/L酸液對氣缸內(nèi)表面進(jìn)行進(jìn)一步腐蝕;時間為90s，溫度為室溫;采用酸液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0094]a4.鋅轉(zhuǎn)化，采用化學(xué)鋅轉(zhuǎn)化，使氣缸內(nèi)表面形成鋅層;所采用的鋅轉(zhuǎn)化液中包括:Zn012g/L、氫氧化鈉155g/L、三氯化鐵0.45g//L和葡萄糖酸鈉2.5g/L;時間為60s，溫度為20°C ;采用鋅轉(zhuǎn)化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0095]b.槽外電鍍:將缸體內(nèi)表面作為陰極并外套于陽極，電鍍液流經(jīng)缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙形成電鍍環(huán)境，通電并完成電鍍;下列步驟bl和b2中，所述環(huán)隙的徑向?qū)挾葹?0mm，電鍍液的流速為5秒填滿整個環(huán)隙；
[0096]bl預(yù)鍍鎳；電鍍液中包括:硫酸鎳626g/L和硼酸45g/L;調(diào)整電鍍液pH為1.8，電鍍電流密度3A/dm2，時間為lOmin，電鍍液溫度為60°C ；
[0097]b2電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層；電鍍液中包括:硫酸鎳626g/L、硼酸45g/L、碳化硅45g/L和糖精5g/L;調(diào)整電鍍液pH為3.8，電流密度30A/dm2，時間為1min，電鍍液溫度為60°C；
[0098]c.后續(xù)處理，常規(guī)電鍍后續(xù)處理；后續(xù)處理包括電鍍液回收處理、工件的回收、后續(xù)清洗、固化處理等，在此不再贅述;最終的水洗一般采用全浸式水洗；
[0099 ] 步驟a 1、a2、a3、a4、b、c之間分別進(jìn)行水洗，在此不再贅述;al、a2、a3、a4中，液體的流經(jīng)方式采用與步驟b相類似的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0100]實(shí)施例三
[0101]本實(shí)施例的缸體的槽外電鍍工藝，包括下列步驟:
[0102]a.預(yù)處理:
[0103]al.刻蝕，通過NaOH 18g/L的堿液堿蝕，時間為178s，堿蝕液溫度為50°C ;采用堿液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0104]a2.鈍化，通過酸液進(jìn)行鈍化，酸液中包括過一硫酸氫鉀35g//L和硫酸9g/L;時間為178s，酸蝕液溫度為40°C ;采用酸液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0105]a3.活化，通過氫氟酸8g/L酸液對氣缸內(nèi)表面進(jìn)行進(jìn)一步腐蝕;時間為60s，溫度為室溫;采用酸液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0106]a4.鋅轉(zhuǎn)化，采用化學(xué)鋅轉(zhuǎn)化，使氣缸內(nèi)表面形成鋅層;所采用的鋅轉(zhuǎn)化液中包括:Zn014g/L、氫氧化鈉100g/L、三氯化鐵1.5g/L和葡萄糖酸鈉2g/L;時間為75s，溫度為22°C;采用鋅轉(zhuǎn)化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面的方式進(jìn)行；
[0107]b.槽外電鍍:將缸體內(nèi)表面作為陰極并外套于陽極，電鍍液流經(jīng)缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙形成電鍍環(huán)境，通電并完成電鍍;下列步驟bl和b2中，所述環(huán)隙的徑向?qū)挾葹?5mm，電鍍液的流速為4秒填滿整個環(huán)隙；
[0108]bl預(yù)鍍鎳；電鍍液中包括:硫酸鎳450g/L和硼酸40g/L;調(diào)整電鍍液pH為1.5，電鍍電流密度3.5A/dm2，時間為18min，電鍍液溫度為65°C ；
[0109]b2電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層；電鍍液中包括:硫酸鎳450g/L、硼酸40g/L、碳化硅28g/L和糖精1.8g/L;調(diào)整電鍍液pH為3，電流密度35A/dm2，時間為20min，電鍍液溫度為65°C；
[0110]c.后續(xù)處理，常規(guī)電鍍后續(xù)處理；后續(xù)處理包括電鍍液回收處理、工件的回收、后續(xù)清洗、固化處理等，在此不再贅述;最終的水洗一般采用全浸式水洗；
[O111 ] 步驟&1、32、33、&4、13、(3之間分別進(jìn)行水洗，在此不再贅述;31、32、33、34中，液體的流經(jīng)方式采用與步驟b相類似的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0112]本發(fā)明的溶液溶質(zhì)濃度是指IL溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量。
[0113]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:包括下列步驟: a.預(yù)處理； b.槽外電鍍，將缸體作為陰極并外套于陽極，電鍍液流經(jīng)缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙形成電鍍環(huán)境，通電并完成電鍍； c.后續(xù)處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:步驟b中，所述陽極為筒狀，所述陽極與缸體均上下直立且同軸設(shè)置，電鍍液由缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙向上流動并由陽極內(nèi)孔回流。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:步驟b中，包括: b I預(yù)鍍鎳； b2電鍍鎳-碳化硅復(fù)合鍍層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:步驟a中，預(yù)處理依次包括下列步驟: al.刻蝕，通過堿蝕去除氣缸內(nèi)表面的油污，同時對缸體內(nèi)表面進(jìn)行腐蝕； a2.鈍化，通過酸鈍化對氣缸內(nèi)表面殘留堿液進(jìn)行中和，并進(jìn)一步腐蝕氣缸內(nèi)表面； a3.活化，通過酸液對氣缸內(nèi)表面進(jìn)行進(jìn)一步腐蝕； a4.鋅轉(zhuǎn)化，使氣缸內(nèi)表面形成鋅層。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:步驟b中: 步驟bl中，電鍍液中包括:硫酸鎳246-626g/L和硼酸35-45g/L; 步驟b2中，電鍍液中包括:硫酸鎳246-626g/L、硼酸35-45g/L、碳化硅10-45g/L和電鍍添加劑0.5-2.5g/L。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:步驟bl中，電鍍液pH調(diào)整為1.3-1.8，電流密度3-4A/dm2 ；步驟b2中，電鍍液pH調(diào)整為2.2-3.8，電流密度30_40A/dm2。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:步驟al中，刻蝕采用的堿液為:NaOH 5-25g/L； 步驟a2中，鈍化采用的酸液中包括:酸蝕劑12-50g/L和硫酸6-15g/L ； 步驟a3中，活化采用的酸液為:氫氟酸4-13g/L ； 步驟a4中，鋅轉(zhuǎn)化為化學(xué)鋅轉(zhuǎn)化，所采用的鋅轉(zhuǎn)化液中包括:Zn012-15g/L、氫氧化鈉50-155g/L、三氯化鐵0.45-2.1 g/L和鋅轉(zhuǎn)化緩蝕劑1.5-2.5g/L。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的缸體槽外電鍍工藝，其特征在于:所述電鍍添加劑為糖精，鋅轉(zhuǎn)化緩蝕劑為葡萄糖酸鈉。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:所述刻蝕由刻蝕液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成刻蝕環(huán)境;所述鈍化由鈍化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成鈍化環(huán)境;所述活化由活化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成活化環(huán)境;所述鋅轉(zhuǎn)化由鋅轉(zhuǎn)化液流經(jīng)缸體內(nèi)表面形成鋅轉(zhuǎn)化環(huán)境； 步驟al中，堿蝕的時間為175-180S，堿蝕液溫度為40-60°C ； 步驟a2中，鈍化的的時間為175-180s，酸蝕液溫度為35-45°C ； 步驟a3中，活化的時間為30-90s，溫度為室溫； 步驟a4中，鋅轉(zhuǎn)化時間為60-90s，溫度為20-25°C ； 步驟bl和b2中，電鍍時間為10-25min，電鍍液溫度為60-70°C ； 步驟al、a2、a3、a4、b、c之間分別進(jìn)行水洗，所述水洗由清洗水流經(jīng)缸體腔內(nèi)表面形成水洗環(huán)境。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的缸體的槽外電鍍工藝，其特征在于:所述電鍍液由缸體內(nèi)表面與陽極外表面之間的環(huán)隙向上流動并由陽極內(nèi)孔回流處理后循環(huán)使用；步驟bl和b2中，所述環(huán)隙的徑向?qū)挾葹?0_20mm，電鍍液的流速為3-5秒填滿整個環(huán)隙。
【文檔編號】C25D5/14GK105887147SQ201610478517
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】劉智勇, 聶進(jìn)
【申請人】隆鑫通用動力股份有限公司