CN104328477A - 核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀方法及工装 - Google Patents

核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀方法及工装 Download PDF

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周科
林亮
姜英
金硪馨
张道军
陈瑞芳
龙正茂
李秀丽
娄霞
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Abstract

本发明公开了一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装及工艺。该工装在受退镀的两个小孔间施加阳极保护套，小孔外施加阴极绝缘套，并在绝缘套上开导液孔，形成气体及液体迂回空腔，阴极绝缘套轴心过阴极并通过阴极定位螺母固定。退镀工艺及顺序包括：（1）有机溶剂清洗除油，并B级纯水清洗；（2）装配退镀装置；（3）碱性退镀液下φ9.5mm小孔退镀。使用本发明对核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件的小孔退镀，效果好、成本低，退镀后小孔可直接进行再次镀铬，且工件其它镀铬位置的合格镀铬层不受退镀影响，减轻了退镀及再次施镀工作量，效益显著。

Description

核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀方法及工装
技术领域
本发明涉及核电机组核控制棒驱动机构小孔镀铬层退镀工艺及工装，属于表面处理技术领域。
背景技术
在核电机组的核控制棒驱动装置中，有一些镀铬零件，其中有3种零件含φ9.5mm小孔，孔壁镀层厚度均匀性要求很高，施镀后镀层轴心沿径向偏移不得超过10μm；镀层无微裂纹。但由于孔径太小，施镀时布置的阴阳极距离特别近，不仅镀层厚度均匀性控制难度极大，而且阴阳极的近距离导致镀层生长过快，极易萌生裂纹，极易导致镀层不合格，这就需要退镀，然后重镀。
以往，是将零件所有表面的镀层全部退镀，然后重镀。然而，小孔镀层面积在零件镀层总面积中所占比例微乎其微，这样做显然是很不经济的，因此，若能找到一种只将孔壁镀层退镀而不伤及工件其它表面合格镀铬层的方法，无疑是很有意义的。
发明内容
   发明人经深入研究、反复试验，终于找到了这种方法，它只将孔壁镀层退镀而不伤及工件其它表面合格镀铬层，具体技术方案是：
一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装，包括：
一只阴极，为双头螺杆结构，布置在零件小孔中心线上；
一对阴极绝缘套，套在阴极上，分列零件小孔两端，帽口相向，小孔及阴极绝缘套内部空间构成退镀液及退镀反应气体迂回空腔，套筒壁上开有口，开口紧贴帽底，使迂回空腔连通并充满退镀液，且作为退镀反应气体逸出通道；
两只螺母，分别旋在阴极两端的螺纹段上，将两阴极绝缘套压紧固定在零件上；
零件自身做为阳极。
该工装的另一种方案是：
一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装，所述镀铬零件上的小孔是一对上、下布置的同中等径孔，所述工装包括：
一只阴极，为双头螺杆结构，布置在零件小孔中心线上；
一只阳极保护套，介于两小孔之间且与小孔同中布置，在零件两小孔之间的空间围出一个圈闭区，将阴极遮蔽；
一对阴极绝缘套，套在阴极上，分列零件小孔两端，帽口相向，小孔及阳极保护套、阴极绝缘套内部空间构成退镀液及退镀反应气体迂回空腔，套筒壁上开有口，开口紧贴帽底，使迂回空腔连通并充满退镀液，且作为退镀反应气体逸出通道；
两只螺母，分别旋在阴极两端的螺纹段上，将两阴极绝缘套压紧固定在零件上；
零件自身做为阳极。
在上述两种方案中，所述阴极为直径φ3~6mm的不锈钢阴极；所述阴极绝缘套为PE、PP或电木套。
所述阳极保护套为不锈钢材质保护套。
一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工艺，包括下列顺序步骤：
（1）、将需退镀的零件用有机溶剂清洗除油，并用B级纯水清洗、吹干；
（2）、在零件上装配退镀工装；
（3）、将零件连同工装浸入退镀液中，并使退镀液淹没零件所有表面，通电退镀。
所述步骤（3）的具体参数是：NaOH为40~100g/l，Na2CO3为20~60g/l，溶液温度为50~70℃，电流密度为3~8A/dm2；退镀时间2~3h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种核电机组核控制棒驱动机构上镀铬零件的小孔镀铬层退镀方法及工装，特别适用于对核控制棒驱动装置φ9.5mm小孔铬层的镀层退镀。使用本发明的退镀方法及工装时，工件其它镀铬位置的合格镀铬层不受退镀影响；且退镀工序完成后，小孔可直接再次施镀，如此，减轻了退镀及再次施镀工作量，效益显著。
附图说明
图1为本发明核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装的装配示意图。
图中标号表示：1-螺母、2-阴极绝缘套、3-阴极、4-小孔、5-阳极保护套、m-小孔退镀面。
具体实施方式
参照图1，本发明是一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装，包括：
一只阴极3，为双头螺杆结构，布置在零件小孔4中心线上；
一对阴极绝缘套2，套在阴极3上，分列零件小孔4两端，帽口相向，小孔4及阴极绝缘套2内部空间构成退镀液及退镀反应气体迂回空腔，套筒壁上开有口，开口紧贴帽底，使迂回空腔连通并充满退镀液，且作为退镀反应气体逸出通道；
两只阴极定位螺母1，分别旋在阴极3两端的螺纹段上，将两阴极绝缘套2压紧固定在零件上；
零件自身做为阳极。
如果镀铬零件上的小孔4是一对上、下布置的同中等径孔，则该工装还有另一种结构形式，如下所述：
一只阴极3，为双头螺杆结构，布置在零件小孔4中心线上；
一只阳极保护套5，介于两小孔4之间且与小孔4同中布置，在零件两小孔4之间的空间围出一个圈闭区，将阴极3遮蔽；
一对阴极绝缘套2，套在阴极3上，分列零件小孔4两端，帽口相向，小孔4及阳极保护套5、阴极绝缘套2内部空间构成退镀液及退镀反应气体迂回空腔，套筒壁上开有口，开口紧贴帽底，使迂回空腔连通并充满退镀液，且作为退镀反应气体逸出通道；
两只阴极定位螺母1，分别旋在阴极3两端的螺纹段上，将两阴极绝缘套2压紧固定在零件上；
零件自身做为阳极。
在上述两种方案中，所述阴极3为直径φ3~6mm的不锈钢阴极3；所述阴极绝缘套2为PE、PP或电木套。
所述阳极保护套5为不锈钢材质保护套，内部套装有一根双向螺纹柱，双向螺纹柱的两端与工件两端螺纹啮合、联接紧固。
本发明在受退镀的两个小孔4间施加阳极保护套5，小孔4外施加阴极绝缘套2，并在阴极绝缘套2上开导液孔，形成气体及液体迂回空腔，阴极绝缘套2轴心过阴极3并通过阴极定位螺母1固定，这构成了本发明的一种结构。
使用本发明时，阴极绝缘套2采用沉孔定位，保证了阴极3轴线位置与小孔4轴线位置的对正；在阴极绝缘套2上设有导液孔能够有效排气退镀过程中阴阳极析出的氢气、氧气并促使退镀溶液的流动。
采用阳极保护套5将两个小孔4连接，可将不锈钢阴极3全部遮蔽在φ9.5mm小孔4内，避免阴极3外露以伤及其余位置合格铬层。
本发明还提供了一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工艺，包括下列顺序步骤：
（1）、将需退镀的零件用有机溶剂清洗除油，并用B级纯水清洗、吹干；
（2）、在零件上装配退镀工装；
（3）、将零件连同工装浸入退镀液中，并使退镀液淹没零件所有表面，通电退镀。
步骤（3）的具体参数是：NaOH为40~100g/l，Na2CO3为20~60g/l，溶液温度为50~70℃，电流密度为3~8A/dm2；退镀2~3h。
采用上述装置及工艺退镀的核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔4，所述镀层退镀后，小孔4可直接再次施镀；且小孔4镀铬层（即小孔退镀面m）退镀为局部退镀，工件其它镀铬位置的合格镀铬层不受退镀影响。
实施例一，以核控制棒驱动机构φ9.5mm小孔镀铬层的退镀方法及工装具体说明。
该φ9.5mm小孔退镀工装是由阴极3、阴极定位螺母1、阴极绝缘套2、阳极保护套5组成。其中：小孔4轴向垂直于槽液深度方向，并在阴极绝缘套2上设计导液孔使整个装置形成气体及溶液迂回空腔。利用φ9.5mm小孔4外两端φ14mm沉孔定位阴极绝缘套2，使阴极3轴心与φ9.5mm小孔4轴心偏移较小。采用阴极3两端攻外螺纹丝，双向施加阴极定位螺母1紧固，且该阴极3为直径φ3~6mm的不锈钢阴极3，阴极绝缘套2材料为PE、PP或电木。阳极保护套5固定于两个小孔4之间，可将不锈钢阴极3全部遮蔽在φ9.5mm小孔4内，避免退镀过程阴极3外露以伤及其余位置合格铬层。
该φ9.5mm小孔退镀的工艺参数及顺序步骤如下：
（1）对含φ9.5mm小孔4的工件及其工装进行有机溶剂清洗除油，以去除φ9.5mm小孔4待镀表面及工装的油污及异物，有机溶剂一般为酒精或丙酮；而后使用B级纯水清洗；
（2）按图1原则装配φ9.5mm小孔铬层退镀装置。
（3）采用NaCO3为20g/l，NaOH为40g/l的溶液进行φ9.5mm小孔4的退镀，溶液温度控制为50℃，电流密度为3A/dm2，退镀时间为3h；退镀后拆卸工装并B级纯水漂洗，当漂洗后的零件上纯水pH值满足6~8时，采用压缩空气吹干。
实施例二，退镀工装与实施例一近似，其小孔退镀的工艺参数及顺序步骤如下：
（1）对含小孔4的工件及其工装进行有机溶剂清洗除油，以去除小孔4待镀表面及工装的油污及异物，有机溶剂一般为酒精或丙酮；而后使用B级纯水清洗；
（2）按图1原则装配小孔铬层退镀装置。
（3）采用NaCO3为60g/l，NaOH为100g/l的溶液进行小孔4的退镀，溶液温度控制为70℃，电流密度为8A/dm2，退镀时间为2h；退镀后拆卸工装并B级纯水漂洗，当漂洗后的零件上纯水pH值满足6~8时，采用压缩空气吹干。
实施例三，退镀工装与实施例一近似，其小孔退镀的工艺参数及顺序步骤如下：
（1）对含小孔4的工件及其工装进行有机溶剂清洗除油，以去除小孔4待镀表面及工装的油污及异物，有机溶剂一般为酒精或丙酮；而后使用B级纯水清洗；
（2）按图1原则装配小孔铬层退镀装置。
（3）采用NaCO3为40g/l，NaOH为70g/l的溶液进行小孔4的退镀，溶液温度控制为60℃，电流密度为6A/dm2，退镀时间为2.5h；退镀后拆卸工装并B级纯水漂洗，当漂洗后的零件上纯水pH值满足6~8时，采用压缩空气吹干。

Claims (7)

1. 一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装，包括：
一只阴极，为双头螺杆结构，布置在零件小孔中心线上；
一对阴极绝缘套，套在阴极上，分列零件小孔两端，帽口相向，小孔及阴极绝缘套内部空间构成退镀液及退镀反应气体迂回空腔，套筒壁上开有口，开口紧贴帽底，使迂回空腔连通并充满退镀液，且作为退镀反应气体逸出通道；
两只螺母，分别旋在阴极两端的螺纹段上，将两阴极绝缘套压紧固定在零件上；
零件自身做为阳极。
2.一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装，所述镀铬零件上的小孔是一对上、下布置的同中等径孔，所述工装包括：
一只阴极，为双头螺杆结构，布置在零件小孔中心线上；
一只阳极保护套，介于两小孔之间且与小孔同中布置，在零件两小孔之间的空间围出一个圈闭区，将阴极遮蔽；
一对阴极绝缘套，套在阴极上，分列零件小孔两端，帽口相向，小孔及阳极保护套、阴极绝缘套内部空间构成退镀液及退镀反应气体迂回空腔，套筒壁上开有口，开口紧贴帽底，使迂回空腔连通并充满退镀液，且作为退镀反应气体逸出通道；
两只螺母，分别旋在阴极两端的螺纹段上，将两阴极绝缘套压紧固定在零件上；
零件自身做为阳极。
3.如权利要求1或2所述的核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装，其特征在于，所述阴极为直径φ3~6mm的不锈钢阴极。
4.如权利要求1或2所述的核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装，其特征在于，所述阴极绝缘套为PE、PP或电木套。
5.如权利要求1或2所述的核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工装，其特征在于，所述阳极保护套为不锈钢材质保护套。
6.一种核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工艺，包括下列顺序步骤：
（1）、将需退镀的零件用有机溶剂清洗除油，并用B级纯水清洗、吹干；
（2）、在零件上装配退镀工装；
（3）、将零件连同工装浸入退镀液中，并使退镀液淹没零件所有表面，通电退镀。
7.如权利要求6所述的核电机组核控制棒驱动机构镀铬零件小孔镀铬层退镀工艺，其特征在于，所述步骤（3）的具体参数是：NaOH为40~100g/l，Na2CO3为20~60g/l，溶液温度为50~70℃，电流密度为3~8A/dm2；退镀时间2~3h。
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