[发明专利]无刻蚀镀铁液

说明书

本发明涉及一种无刻蚀镀铁液。

目前国内外对钢铁零部件磨损或加工超差的修复是采用低温镀铁工艺，大部分是有刻蚀镀铁工艺。这种传统工艺是采用硫酸强腐蚀进行表面预处理造成刻蚀再预以镀复的。这种工艺造成了硫酸废水的排放，而且工艺本身要求严格，成本高，不容易获得高成品率、无刻蚀镀铁工艺是低温镀铁的另一分支，是运用电化学原理，使电解能为化学能，在电极上发生氧化-还原反应，实现钢铁零部件表面镀复的目的。

机械设备运转就要有磨损，当零部件磨损到一定程度就会影响使用，就要报废更换。有的部件重量大（轮船轴等），制造用料多，材质昂贵，还有的加工工艺复杂、成本高。进口的设备一些关键零部件就更难解决了，所以修复能挽回的价值是相当大的。无刻蚀镀铁工艺就是在磨损、报废、机加工超差的钢铁件上根据需要沉积具有可靠结合强度和较高硬度及耐磨性能好的镀复层，再经机加工恢复标准尺寸，这样就使废旧零部件重获新生，满足再使用的性能要求。

本发明实现了钢铁零部件无刻蚀镀复，解决了镀液配制，镀液的维护及镀液长期稳定工作，确保镀铁层与基体金属及镀铁层之间结合强度的关键技术问题。

本发明内容简述：

无刻蚀镀铁的工艺方法为：

一、准备阶段;

测选-清洗-加热处理-除锈-绝缘-组装-除油膜-浸洗-冲洗。

二、镀铁：

活化处理一起镀-交流过渡镀-初转直流镀-直流过渡镀-全直流镀-定时测量-中和处理。

三、加工：

镀后加工-质量检测-成品。

本发明是保证“无刻蚀镀铁工艺”性能稳定、质量可靠的关键。在这样镀液里施镀铸铁、球墨铸铁、铸钢、碳素钢、合金钢及经过热处理的船舶、车辆、坦克、机床等的曲轴、直轴、气缸套及平面类零件，沉积速度快，无环境污染，能在较短时间内使废旧零件再获新生。还可以在新造零件表面上沉积高强度耐磨层。镀铁后零件经装机实地考察表明：在高速运转、重负荷条件下能够经得起考验。由于日常生产消耗材料价廉易购，耗电量小，镀层沉积速度快（是镀硬铬的10～15倍），能够取得厚镀层，修复机械零件成本低，可取得显著的经济效益。

无刻蚀镀铁工艺镀液长期稳定的条件：

1.配制镀液（1）配方：FeCl₃290g/L，NaCl0.1g/L，MnCl₂0.2g/L，V₂O₅0.02g/L，HCl32%20～22g/L，合成洗涤剂0.2mg/L，

2、镀液用水质量要求：配制镀液用水其杂质（元素及固体）总量＜0.09mg/L，电阻率（25℃）＞4000000Ω-cm，用离子交换器按要求制取，日常调节镀液用水控制为：无肉眼可见物，总硬度＜83，亚硝酸盐氮＜0.001mg/L，硝酸盐氮＜5mg/L，二氧化硅＜0.1mg/L，可溶性硅酸＜0.01mg/L，硫酸盐＜63mg/L，溶解氧＜7.9mg/L，铜＜0.05mg/L，铝＜0.01mg/L，无机汞＜0.001mg/L，铅＜0.01mg/L，六价铬＜0.01mg/L，酚＜0.002mg/L，钙＜38mg/L，镁＜14mg/L，钠＜20mg/L。将配方中的各种药品用水溶解，过滤除去固体杂质，放入镀槽中。先用DK8～12A/dm²，后期用5～8A/dm²电流密度进行电解处理。阳极材料用A₃甲类钢板。电解处理镀液阶段pH值维持在0.3～0.5。配制成功的镀液透明度大，pH值维持在0.6～0.8。并根据批量修复零件的硬度要求调节浓度，可在波美比重1.20～1.30（FeCl₂223～330g/L，Fe²⁺97～145g/L）范围内选用浓度参数。镀液具有良好的电导、分散、抗氧化性能，镀件获得均匀、银白色、光亮的硬镀层。电解处理镀液时假阴极结瘤为球状，坚实的。

3.镀液的调节：当镀液连续应用时，分散性能渐差，在颜色呈现淡兰绿色，有时镀层出现麻孔（基体有麻孔缺陷者例外）或早期粗糙等现象时，添加1～6g/LFeCl₃（用稀释盐酸溶解后过滤加入）调节，颜色偏黄绿经过电解处理到标志合格的鲜绿色便可用。这时镀层缺陷消除，一次镀厚明显增加。若被镀基体有麻孔，含油或污物，清洗后通过加热至200～250℃保温30～60分钟，其孔能被镀层覆盖。