CN109183136A - 一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构及应用，所述一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构包括钢柱和位于所述钢柱下端的十字连接钛板，所述钢柱的轴线与所述十字连接钛板的轴线位于同一直线上；所述十字连接钛板的相邻支板之间设有下钛板，四个所述下钛板以所述钢柱轴线所在直线为轴均匀分布。本发明利用大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构进行大尺寸汽缸套内孔镀铁修复，相比传统的圆柱状阳极，大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构表面极大，与镀液接触面积增加，镀液浓度差较小。

Description

一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构及应用
技术领域
本发明涉及镀铁阳极结构及应用，属于电化学技术领域，具体地说是一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构及应用。
背景技术
目前，国际国内电镀铁工艺主要用于修补方面，如各种汽车，火车，船舶发动机曲轴，凸轮轴及其零部件，各种设备的传动轴，机电轴磨损，腐蚀及加工超差的零件的修复。所采用的工艺种类较多，主要有氯化物型，硫酸盐型，氟硼酸盐型以及混合镀液，其中硫酸盐型沉淀速度慢，分散能力差；氟硼酸盐型对人体有害成分多，工艺不稳定。较为理想且应用较广的是热氯化物体系，热氯化物体系的主要缺点：温度高，酸雾大，耗能，对环境影响大，且两周内就必须加入纯铁粉进行大处理。
对于深孔件而言，内孔电镀镀厚比外表面电镀镀厚难度大，主要表现在：阳极需悬挂于孔内，受空间限制，阳极面积小于阴极面积，造成沉积速度慢：深孔镀件阳极装挂复杂，既要保证工件与阳极各自电极的良好导电，同时又要保证工件和阳极间的绝缘，还要保证阴阳极间距分布均匀。由于工件与阳极之间只能容纳很少的镀液，两者之间的距离也很小，不但容易产生镀液浓度差极化、温升太快、氢气排除困难及毛刺搭桥短路现象，而且还限制了电流密度。这些因素制约了内孔镀层的镀厚能力、镀层均匀性和加工效率。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构及应用。本发明采用的技术手段如下：
一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构，包括钢柱和位于所述钢柱下端的十字连接钛板，所述钢柱的轴线与所述十字连接钛板的轴线位于同一直线上；
所述十字连接钛板的相邻支板之间设有下钛板，四个所述下钛板以所述钢柱轴线所在直线为轴均匀分布。
所述下钛板上端所在平面(垂直于所述钢柱轴线所在直线)位于所述十字连接钛板上端所在平面(垂直于所述钢柱轴线所在直线)的下方且距离为1/4L，所述下钛板下端所在平面(垂直于所述钢柱轴线所在直线)位于所述十字连接钛板下端所在平面(垂直于所述钢柱轴线所在直线)的下方且距离为1/4L，其中，L为所述十字连接钛板沿其轴线的长度；
所述下钛板下端超出所述十字连接钛板下端所在平面的部分具有向所述钢柱轴线所在直线方向延伸的延伸部，四个所述延伸部在所述钢柱轴线所在直线处互相连接；
所述下钛板位于所述十字连接钛板的相邻支板之间的对称面上。
所述十字连接钛板上端远离所述钢柱轴线的一侧具有倒角；
所述下钛板的上端和下端远离所述钢柱轴线的一侧具有倒角；
所述倒角呈45°。
本发明还公开了一种大尺寸内孔镀铁修复装置，包括电镀槽和位于所述电镀槽内的耐酸泵、用于夹持具有大尺寸内孔的工件的工装夹具以及如上述所述的大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构；
所述工装夹具呈类倒U形，其下端开口具有夹持所述工件的夹持部，其上端具有所述钢柱穿过且与所述钢柱旋转连接的孔，所述钢柱上端从所述孔穿出与旋转装置连接，所述十字连接钛板和所述下钛板位于所述工件所围空间内，
所述耐酸泵的输入端位于所述工件外侧，所述耐酸泵的输出端位于所述工件下方。
本发明还公开了一种通过上述所述的大尺寸内孔镀铁修复装置进行大尺寸内孔镀层的修复方法，具有如下步骤：
先将工件拆卸、清洗，进行镀前检测，修复判定确定修复方案，将不可修复的工件报废，可修复的工件进行二次检测判定，进行镀前处理，开始镀施；
将所述大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构接正极，所述工件接负极，所述工件外侧设有绝缘层；
采用控制正向电压U正和反向电压U反的方法对称交流活化，待所述工件表面完全达到微融活化状态后，选用适当的电参数进行交流起镀，交流过渡镀，小直流镀，直流过渡镀和大直流镀；
电镀结束后对所述工件进行机械加工，加工后检验，成品处理，不合格返工，最后成品包装、存放。
本发明利用大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构进行大尺寸汽缸套内孔镀铁修复，相比传统的圆柱状阳极，大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构表面极大，与镀液接触面积增加，镀液浓度差较小；
循环液可以携带金属阳离子和各种反应化合物可以在循环的回路中充分利用，减少重金属的排放，减少工业水污染；
同时电镀槽液循环使得原料可以充分利用，原料母槽中的原料的利用率有效提高，并且电解槽有设置循环回路，使得循环液多次利用，控制了电解槽中的PH值的同时，可以回收电解后的循环液，提高循环效率的同时充分保证镀液浓度，增强了镀厚能力与镀层均匀性，得到的工件内壁镀层镀厚能力提高，硬度等力学性能稳定，耐磨性好，镀层不易开裂、起皮。
基于上述理由本发明可在电化学等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的实施例1中大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构的空间结构示意图。
图2是本发明的实施例1中大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构的主视图。
图3是本发明的实施例1中大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构的俯视图。
图4是本发明的实施例2中一种大尺寸内孔镀铁修复装置的结构示意图。
图5是本发明的实施例3中镀铁过程电镀参数曲线图。
图6是本发明的实施例3中直径456mm、长度500mm的汽缸模拟件电镀后所得厚度的平均值及误差。
图7是本发明的实施例3中直径456mm、长度500mm的汽缸模拟件电镀后所得硬度的平均值及误差。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-图3所示，一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构，包括钢柱1和位于所述钢柱1下端的十字连接钛板2，所述钢柱1的轴线与所述十字连接钛板2的轴线位于同一直线上；
所述十字连接钛板2的相邻支板21之间设有下钛板3，四个所述下钛板3以所述钢柱1轴线所在直线为轴均匀分布。
所述下钛板3上端所在平面位于所述十字连接钛板2上端所在平面的下方且距离为1/4L，所述下钛板3下端所在平面位于所述十字连接钛板2下端所在平面的下方且距离为1/4L，其中，L为所述十字连接钛板2沿其轴线的长度；
所述下钛板3下端超出所述十字连接钛板2下端所在平面的部分具有向所述钢柱1轴线所在直线方向延伸的延伸部31，四个所述延伸部31在所述钢柱1轴线所在直线处互相连接；
所述下钛板3位于所述十字连接钛板2的相邻支板21之间的对称面上。
所述十字连接钛板2上端远离所述钢柱1轴线的一侧具有倒角4；
所述下钛板3的上端和下端远离所述钢柱1轴线的一侧具有倒角4；
所述倒角4呈45°。
实施例2
如图4所示，一种大尺寸内孔镀铁修复装置，包括电镀槽5和位于所述电镀槽5内的耐酸泵6、用于夹持具有大尺寸内孔的工件7的工装夹具8以及如实施例1所述的大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构；
所述工装夹具8呈类倒U形，其下端开口具有夹持所述工件7的夹持部81，其上端具有所述钢柱1穿过且与所述钢柱1旋转连接的孔82，所述钢柱1上端从所述孔82穿出与旋转装置连接，所述十字连接钛板2和所述下钛板3位于所述工件7所围空间内，
所述耐酸泵6的输入端61位于所述工件7外侧，所述耐酸泵6的输出端62位于所述工件7下方。
实施例3
如图5-图7所示，一种通过实施例2所述的大尺寸内孔镀铁修复装置进行大尺寸内孔镀层的修复方法，具有如下步骤：
所述工件7进行镀前处理，开始镀施；
所述工件7为直径456mm、长度500mm的汽缸模拟件；
将所述大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构接正极，所述工件7接负极，所述工件7外侧设有绝缘层；
采用控制正向电压U正和反向电压U反的方法对称交流活化，待所述工件7表面完全达到微融活化状态后，选用适当的电参数进行交流起镀，交流过渡镀，小直流镀，直流过渡镀和大直流镀；
电镀结束后对所述工件7进行机械加工，加工后检验，成品处理，不合格返工，最后成品包装、存放。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构，其特征在于，包括钢柱和位于所述钢柱下端的十字连接钛板，所述钢柱的轴线与所述十字连接钛板的轴线位于同一直线上；
所述十字连接钛板的相邻支板之间设有下钛板，四个所述下钛板以所述钢柱轴线所在直线为轴均匀分布。
2.根据权利要求1所述的大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构，其特征在于：所述下钛板上端所在平面位于所述十字连接钛板上端所在平面的下方且距离为1/4L，所述下钛板下端所在平面位于所述十字连接钛板下端所在平面的下方且距离为1/4L，其中，L为所述十字连接钛板沿其轴线的长度；
所述下钛板下端超出所述十字连接钛板下端所在平面的部分具有向所述钢柱轴线所在直线方向延伸的延伸部，四个所述延伸部在所述钢柱轴线所在直线处互相连接；
所述下钛板位于所述十字连接钛板的相邻支板之间的对称面上。
3.根据权利要求1所述的大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构，其特征在于：所述十字连接钛板上端远离所述钢柱轴线的一侧具有倒角；
所述下钛板的上端和下端远离所述钢柱轴线的一侧具有倒角；
所述倒角呈45°。
4.一种大尺寸内孔镀铁修复装置，其特征在于，包括电镀槽和位于所述电镀槽内的耐酸泵、用于夹持具有大尺寸内孔的工件的工装夹具以及如权利要求1-3任一权利要求所述的大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构；
所述工装夹具呈类倒U形，其下端开口具有夹持所述工件的夹持部，其上端具有所述钢柱穿过且与所述钢柱旋转连接的孔，所述钢柱上端从所述孔穿出与旋转装置连接，所述十字连接钛板和所述下钛板位于所述工件所围空间内，
所述耐酸泵的输入端位于所述工件外侧，所述耐酸泵的输出端位于所述工件下方。
5.一种通过权利要求4所述的大尺寸内孔镀铁修复装置进行大尺寸内孔镀层的修复方法，其特征在于具有如下步骤：
先将工件拆卸、清洗，进行镀前检测，修复判定确定修复方案，将不可修复的工件报废，可修复的工件进行二次检测判定，进行镀前处理，开始镀施；
将所述大尺寸内孔镀铁修复的阳极结构接正极，所述工件接负极，所述工件外侧设有绝缘层；
采用控制正向电压U正和反向电压U反的方法对称交流活化，待所述工件表面完全达到微融活化状态后，选用适当的电参数进行交流起镀，交流过渡镀，小直流镀，直流过渡镀和大直流镀；
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