CN106731027A - 零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置。它包括过滤机，支管；所说过滤机设置于镀槽外侧；有氨基磺酸盐镀镍溶液位于所述镀槽内，有零件位于所述氨基磺酸盐镀镍溶液内；有过滤机槽液进口管道设置于所述滤机侧壁上部，有过滤机进口阀设置于所述过滤机槽液进口管道上；有过滤机槽液出口管道设置于所述滤机侧壁下部，有过滤机出口阀设置于所述过滤机槽液出口管道上；所述支管设置于所述过滤机槽液出口管道上；有PVC弹性软管一端固定连接于所述支管上，所述PVC弹性软管另一端连接于不锈钢辅助阳极上端。克服了现有技术气体残留产生气泡、盲孔深处根部没有搅拌力度的缺点。本发明还公开了零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌方法。

Description

零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置及方法

技术领域

本发明涉及超高强度钢零件盲孔修复领域，更具体地说它是零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置。本发明还涉及零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌方法。

背景技术

起落架超高强度钢零件在使用过程中由于长期受到机械震动与磨损、应力腐蚀等情形，局部基体存在过热和腐蚀的现象，一般主要分布在密封配合处和活塞式运动的受力集中区域，如衬套安装孔、内筒内孔封严配合面等，根据零部件的维修手册要求，这些缺陷必须完全去除，再通过电镀工艺修复尺寸，而电镀镍主要适用于较厚尺寸的修复，为保证高强度钢的质量安全，通常采用氨基磺酸盐电镀镍以获得低应力的镀层。

镀镍层上存在针孔是氨基磺酸盐镀镍过程中最易发生的缺陷，尤其是对于长时间的电镀，很难避免；所谓针孔，是目视可以直接看到的细孔，根据特征可分为三种类型：

一.基体缺陷型

此类针孔是非圆形的凹孔，大都是因为金属基体表面存在微孔、麻点、锈蚀及表面夹杂物形成；

二.气体析出型

针孔的形状类似“蝌蚪”，是由于零件在电镀过程中作为阴极，而阴极表面析出氢气，当润湿剂不够时，溶液的张力变大，气泡的粘着力变强，氢气因受到自身的浮力、溶液的搅拌(一般都是向上的空气搅拌)向上浮起，却又无法挣脱，形成针孔，这类针孔在整个电镀区域分布较均匀；

三.气体滞留型

针孔较大，一般为局部分布，大都因为零件局部除油不够彻底，或因一些固体悬浮物吸附在表面，造成该区域憎水，产生的气体容易滞留产生针孔；

对于针孔产生的原因，除以上描述外，还有很多因素：如镀前活化状态以及镀镍溶液中的金属杂质、PH值、电流密度、化学成分，其中只要有一个方面没有控制好，针孔就会产生，而对于高强度钢零件的封严面来说，一个针孔都不允许存在。

由于气泡的滞留是产生针孔的常见原因，传统的电镀镍工艺和现代较为先进的电镀镍工艺都要求采用两种方式减少或避免：一，空气或机械搅拌溶液；二，阴极(带动零件)移动，通过这两种方式使得零件表面产生的气泡难以滞留，但对于起落架大型零件，阴极移动无法实现，就算采用高功率大型电机带动，也达不到要求的移动频率，无法获得良好效果，而对于深盲孔区域，机械搅拌(槽底使用机械装置搅拌溶液)完全不适用，空气搅拌可以操作，但由于盲孔内溶液由孔外溶液向内补充较慢，通入的空气反而会加剧零件内壁的局部中空现象，使更多的气体残留在内壁产生气泡，同时这种方式很难搅拌均匀，尤其是盲孔深处根部基本没有搅拌力度，针孔依然无法避免。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置，结构简单，易于操作，适用于各种规格的盲孔，从根本上解决气泡滞留的问题。

本发明的第二目的是提供零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明的技术方案为：零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置，包括过滤机，其特征在于：还包括支管；所说过滤机设置于镀槽外侧；有氨基磺酸盐镀镍溶液位于所述镀槽内，有零件位于所述氨基磺酸盐镀镍溶液内；有过滤机槽液进口管道设置于所述滤机侧壁上部，有过滤机进口阀设置于所述过滤机槽液进口管道上；有过滤机槽液出口管道设置于所述滤机侧壁下部，有过滤机出口阀设置于所述过滤机槽液出口管道上；所述支管设置于所述过滤机槽液出口管道上，有支管阀门设置于所述支管上；有PVC弹性软管一端固定连接于所述支管上，所述PVC弹性软管另一端连接于不锈钢辅助阳极上端，所述不锈钢辅助阳极上部通过固定在所述零件上端的氟塑料阳极工装定位；所述不锈钢辅助阳极呈中空式结构，所述不锈钢辅助阳极下端通过氟塑料支座密封、且位于所述零件的盲孔底部，所述零件通过行吊悬挂于所述镀槽内；有斜向小孔设置于所述不锈钢辅助阳极底部、且由内壁直通外壁，所述斜向小孔位于所述氟塑料支座上方；所述不锈钢辅助阳极内部的所述氨基磺酸盐镀镍溶液通过斜向小孔流出、且与零件盲孔内壁切线形成倾斜角度。

在上述技术方案中，过滤机持续运行时，支管分流的氨基磺酸盐镀镍溶液持续向不锈钢辅助阳极内部补充；所述不锈钢辅助阳极内的氨基磺酸盐镀镍溶液通过斜向小孔流入零件的盲孔内部、且通过所述零件上端的氟塑料固定阳极工装上的孔洞流出。盲孔内的氨基磺酸盐镀镍溶液形成一种螺旋上升的流动形式，保证了氨基磺酸盐镀镍溶液纯净，实现气泡和悬浮物杂质被及时带离零件盲孔的目的。

在上述技术方案中，氨基磺酸盐镀镍溶液通过斜向小孔折射流出、且与零件盲孔内壁的切线形成的倾斜角度小于80°。由于不锈钢辅助阳极下端口密封堵死，通入辅助阳极中空区域的氨基磺酸盐镀镍溶液只能通向斜向小孔、经折射喷到零件盲孔内壁表面，氨基磺酸盐镀镍溶液在和零件盲孔内壁撞击的同时迫使氨基磺酸盐镀镍溶液在内壁快速转动，同时由于溶液的持续补充使得溶液向零件上端阳极固定工装小孔排出，最终使得零件盲孔内壁溶液呈现旋转并不断爬升的走势，从而带走附着在零件盲孔内壁的气泡，从根本上解决针孔出现的问题。

斜向小孔的孔高、孔径、开孔角度以及孔的数量根据产品的实际情况确定，适用于各种规格的零件盲孔。

为了实现本发明的第二目的，本发明的技术方案为：零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：电镀前，开启运行过滤机，氨基磺酸盐镀镍溶液通过过滤机出口管道进入支管；

步骤2：支管内的氨基磺酸盐镀镍溶液顺着PVC弹性软管进入不锈钢辅助阳极的中空内壁；

步骤3：不锈钢辅助阳极内部的氨基磺酸盐镀镍溶液通过斜向小孔内壁折射弹出，与零件盲孔内壁切线形成一定的倾斜角度，氨基磺酸盐镀镍溶液碰撞零件盲孔内壁的同时驱使氨基磺酸盐镀镍溶液在零件盲孔内壁上转动，带动零件整个盲孔内的氨基磺酸盐镀镍溶液转动；

步骤4：过滤机持续运行，支管分流的氨基磺酸盐镀镍溶液不断地向不锈钢辅助阳极内部补充后再进入零件盲孔，零件盲孔内的氨基磺酸盐镀镍溶液以快速螺旋上升的形式流动，将附着在零件盲孔内壁的气泡和悬浮物颗粒杂质带离零件盲孔。

在上述技术方案中，所述倾斜角度小于80°。由于不锈钢辅助阳极下端口密封堵死，通入辅助阳极中空区域的氨基磺酸盐镀镍溶液只能通向斜向小孔、经折射喷到零件盲孔内壁表面，氨基磺酸盐镀镍溶液在和零件盲孔内壁撞击的同时迫使氨基磺酸盐镀镍溶液在内壁快速转动，同时由于溶液的持续补充使得溶液向零件上端阳极固定工装小孔排出，最终使得零件盲孔内壁溶液呈现旋转并不断爬升的走势，从而带走附着在零件盲孔内壁的气泡，从根本上解决针孔出现的问题。

本发明具有如下优点：

(1)氨基磺酸盐镀镍溶液通过PVC软管直接输送到零件盲孔镀镍所用到的不锈钢辅助阳极的中空区域，由于不锈钢辅助阳极下端口密封堵死，氨基磺酸盐镀镍溶液只能通向斜向小孔、经折射喷到零件盲孔内壁表面，斜向小孔的斜向设计使折射出的氨基磺酸盐镀镍溶液与零件盲孔内壁存在一定的倾斜角度，在和零件盲孔内壁撞击的同时迫使氨基磺酸盐镀镍溶液在内壁快速转动并上升，带走附着在零件盲孔内壁的气泡，从而从根本上解决针孔出现的问题；

(2)采用的是不锈钢阳极，随着阳极的溶解和镍层的沉积，盲孔区域的金属镍离子减少，铁离子增加，但氨基磺酸盐镀镍溶液的快速补充保证了溶液的质量；

(3)对于大电流电镀，盲孔内的溶液升温较快，氨基磺酸盐镀镍溶液及时补充带走了足够的热量，保证了溶液的温度均匀性；

(4)过滤机持续运行，支管分流的氨基磺酸盐镀镍溶液持续向不锈钢辅助阳极内部补充后再流入到零件盲孔内部，最后通过零件上端的氟塑料固定阳极工装流出，盲孔内的氨基磺酸盐镀镍溶液形成一种螺旋上升的流动形式，保证了氨基磺酸盐镀镍溶液纯净，实现气泡和悬浮物杂质被及时带离零件盲孔的目的；

(5)本发明可用于各类零件盲孔的镀镍修复领域，尤其针对飞机起落架上的超高强度钢零件的镀镍修复，运用广泛；本发明不仅适用于零件盲孔槽镀，还适用于杯镀(零件不下槽，仅在盲孔内填满溶液即可电镀，减少屏蔽工作量和吊挂安全风险，适用于大零件上的小盲孔电镀)。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明零件盲孔内壁、不锈钢辅助阳极A-A向结构示意图。

图中1-过滤机,2-过滤机槽液进口管道,3-过滤机槽液出口管道,4-支管,5-过滤机进口阀,6-过滤机出口阀,7-支管阀门,8-PVC弹性软管,9-不锈钢辅助阳极,10-零件,11-氟塑料支座,12-氟塑料固定阳极工装,13-斜向小孔,14-镀槽,15-氨基磺酸盐镀镍溶液,16-零件盲孔内壁,a-倾斜角度。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置，包括过滤机1，其特征在于：还包括支管4；所说过滤机1设置于镀槽14外侧；有氨基磺酸盐镀镍溶液15位于所述镀槽14内，有零件10位于所述氨基磺酸盐镀镍溶液15内；有过滤机槽液进口管道2设置于所述滤机1侧壁上部，有过滤机进口阀5设置于所述过滤机槽液进口管道2上；有过滤机槽液出口管道3设置于所述滤机1侧壁下部，有过滤机出口阀6设置于所述过滤机槽液出口管道3上；所述支管4设置于所述过滤机槽液出口管道3上，有支管阀门7设置于所述支管4上；有PVC弹性软管8一端固定连接于所述支管4上，所述PVC弹性软管8另一端连接于不锈钢辅助阳极9上端，所述不锈钢辅助阳极9上部通过固定在所述零件10上端的氟塑料阳极工装12定位；所述不锈钢辅助阳极9呈中空式结构，所述不锈钢辅助阳极9下端通过氟塑料支座11密封、且位于所述零件10的盲孔底部，所述零件10通过行吊悬挂于所述镀槽14内；有斜向小孔13设置于所述不锈钢辅助阳极9底部、且由内壁直通外壁，所述斜向小孔13位于所述氟塑料支座11上方；所述不锈钢辅助阳极9内部的所述氨基磺酸盐镀镍溶液15通过斜向小孔13流出、且与零件盲孔内壁16切线形成倾斜角度a。过滤机1持续运行时，支管4分流的氨基磺酸盐镀镍溶液15持续向不锈钢辅助阳极9内部补充；所述不锈钢辅助阳极9内的氨基磺酸盐镀镍溶液15通过斜向小孔13流入零件10的盲孔内部、且通过所述零件10上端的氟塑料固定阳极工装12上的孔洞流出(如图1所示)。氨基磺酸盐镀镍溶液15通过斜向小孔13折射流出、且与零件盲孔内壁16的切线形成的倾斜角度a小于80°(如图2所示)。

参阅附图可知：零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：电镀前，开启运行过滤机1，氨基磺酸盐镀镍溶液15通过过滤机出口管道3进入支管4；

步骤2：支管4内的氨基磺酸盐镀镍溶液15顺着PVC弹性软管8进入不锈钢辅助阳极9的中空内壁；

步骤3：不锈钢辅助阳极9内部的氨基磺酸盐镀镍溶液15通过斜向小孔13内壁折射弹出，与零件盲孔内壁16切线形成一定的倾斜角度a，氨基磺酸盐镀镍溶液15碰撞零件盲孔内壁16的同时驱使氨基磺酸盐镀镍溶液15在零件盲孔内壁16上转动，带动零件10整个盲孔内的氨基磺酸盐镀镍溶液15转动；

步骤4：过滤机1持续运行，支管4分流的氨基磺酸盐镀镍溶液15不断地向不锈钢辅助阳极9内部补充后再进入零件10盲孔，零件10盲孔内的氨基磺酸盐镀镍溶液15以快速螺旋上升的形式流动，将附着在零件盲孔内壁16的气泡和悬浮物颗粒杂质带离零件10盲孔。

所述倾斜角度a小于80°。

为了更好地说明本发明所述的零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置及方法与现有技术空气或机械搅拌溶液装置和阴极(带动零件)移动装置及方法相比所具有的优点，工作人员将这二种技术方案进行了比较，具体结果如下表：

从上表可知，本发明所述的零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置及方法与现有技术空气或机械搅拌溶液装置和阴极(带动零件)移动装置及方法相比，搅拌力度大、带走零件表面产生的气泡效果明显，可达到99.9％，能从根本上解决镀层针孔问题，适用于各种规格的盲孔，且成本较低。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (5)

1.零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置，包括过滤机(1)，其特征在于：还包括支管(4)；所述过滤机(1)设置于镀槽(14)外侧；有氨基磺酸盐镀镍溶液(15)位于所述镀槽(14)内，有零件(10)位于所述氨基磺酸盐镀镍溶液(15)内；有过滤机槽液进口管道(2)设置于所述滤机(1)侧壁上部，有过滤机进口阀(5)设置于所述过滤机槽液进口管道(2)上；有过滤机槽液出口管道(3)设置于所述滤机(1)侧壁下部，有过滤机出口阀(6)设置于所述过滤机槽液出口管道(3)上；所述支管(4)设置于所述过滤机槽液出口管道(3)上，有支管阀门(7)设置于所述支管(4)上；有PVC弹性软管(8)一端固定连接于所述支管(4)上，所述PVC弹性软管(8)另一端连接于不锈钢辅助阳极(9)上端，所述不锈钢辅助阳极(9)上部通过固定在所述零件(10)上端的氟塑料阳极工装(12)定位；所述不锈钢辅助阳极(9)呈中空式结构，所述不锈钢辅助阳极(9)下端通过氟塑料支座(11)密封、且位于所述零件(10)的盲孔底部，所述零件(10)通过行吊悬挂于所述镀槽(14)内；有斜向小孔(13)设置于所述不锈钢辅助阳极(9)底部、且由内壁直通外壁，所述斜向小孔(13)位于所述氟塑料支座(11)上方；所述不锈钢辅助阳极(9)内部的所述氨基磺酸盐镀镍溶液(15)通过斜向小孔(13)流出、且与零件盲孔内壁(16)切线形成倾斜角度(a)。

2.根据权利要求1所述的零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置，其特征在于：过滤机(1)持续运行时，支管(4)分流的氨基磺酸盐镀镍溶液(15)持续向不锈钢辅助阳极(9)内部补充；所述不锈钢辅助阳极(9)内的氨基磺酸盐镀镍溶液(15)通过斜向小孔(13)流入零件(10)的盲孔内部、且通过所述零件(10)上端的氟塑料固定阳极工装(12)上的孔洞流出。

3.根据权利要求1或2所述的零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌装置，其特征在于：氨基磺酸盐镀镍溶液(15)通过斜向小孔(13)折射流出、且与零件盲孔内壁(16)的切线形成的倾斜角度(a)小于80°。

4.零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：电镀前，开启运行过滤机(1)，氨基磺酸盐镀镍溶液(15)通过过滤机出口管道(3)进入支管(4)；

步骤2：支管(4)内的氨基磺酸盐镀镍溶液(15)顺着PVC弹性软管(8)进入不锈钢辅助阳极(9)的中空内壁；

步骤3：不锈钢辅助阳极(9)内部的氨基磺酸盐镀镍溶液(15)通过斜向小孔(13)内壁折射弹出，与零件盲孔内壁(16)切线形成一定的倾斜角度(a)，氨基磺酸盐镀镍溶液(15)碰撞零件盲孔内壁(16)的同时驱使氨基磺酸盐镀镍溶液(15)在零件盲孔内壁(16)上转动，带动零件(10)整个盲孔内的氨基磺酸盐镀镍溶液(15)转动；

步骤4：过滤机(1)持续运行，支管(4)分流的氨基磺酸盐镀镍溶液(15)不断地向不锈钢辅助阳极(9)内部补充后再进入零件(10)盲孔，零件(10)盲孔内的氨基磺酸盐镀镍溶液(15)以快速螺旋上升的形式流动，将附着在零件盲孔内壁(16)的气泡和悬浮物颗粒杂质带离零件(10)盲孔。

5.根据权利要求4所述的零件盲孔镀镍过程中的溶液搅拌方法，其特征在于：所述倾斜角度(a)小于80°。