CN1104688A - 一种强制镀铁修复曲轴的方法 - Google Patents

Abstract

一种强制镀铁修复曲轴的方法，属电镀铁镀种。 待修曲轴磨削处理后与阴极接通，阳极接普通碳素钢材，电镀液只含FeCl₂，并以泵强制循环。其特征在于，拐轴1两端各加一个强制沉积环8，拐轴1轴径外侧加一个半圆柱形强制阻挡罩7，其上有中央稀四周密有规则分布的小孔。本发明克服了现有技术中，镀层呈枣核形或船形，轴径内外侧镀层厚度相差太甚、两端有大量毛刺、不能形成有效圆角的弊端。具有工期短、成本低、修复可靠性高、简便易行等优点。

Description

本发明涉及电镀铁修复曲轴的方法，属电镀行业中镀铁镀种。

鉴于镀铁具有镀厚能力强、沉积速度快、纯铁镀层在加工或使用中均不生磁，也无剩磁，且结晶细密，磨粒磨损小，成本低，因此镀铁是目前修复曲轴几乎唯一可选择的镀种。

但传统的镀铁工艺修复曲轴均不理想，以492Q曲轴修复为例：一种是镀液不含添加剂（主要是均镀剂），其镀层如图1所示：A为拐轴底径-即处理后开镀前拐轴1或主轴2的外径（以下同）;D为枣核形镀层最大外径;d为镀层形成的拐轴1的有效圆角的最大外径（以下同）;以通过拐轴1轴线并与拐轴1轴线和主轴2轴线所成平面垂直的平面为界，朝向主轴2一侧的镀层为内侧镀层4，另一侧为为外侧镀层5（以下同）;拐轴1的轴径向外侧镀层4及5均呈枣核形，拐轴1两端-即与平衡块3相接的外圆周边，边缘效应产生大量毛刺6，其总重量与内、外侧镀层4及5重量之和几乎相等，且随D增大而增加，随D的增大内、外侧镀层4及5枣核形越加强烈，而d却几乎不增加，远远达不到规定圆角要求，而且外侧镀层5的厚度是内侧镀层4的6～8倍，同时外侧镀层5结晶粗疏，内侧镀层结晶细密，内、外差异很大。另一种是镀液加添加剂（主要是均镀剂），镀层如图2所示：A、d同上，D为船形镀层最大外径;内、外侧镀层4及5呈船形，沉积速度慢，外侧镀层5的厚度仍是内侧镀层4的3～4倍，同时增加排污，其他现象同上。其他方法：如：内侧加附助阳极，镀层仍呈对称的强烈的枣核形;两端加辅助阴极，镀层仍呈枣核形，但毛刺消失;添加剂与附助电极联合使用，则工艺操作复杂，成本大增，工期延长，镀层仍不理想。

因此，目前修复曲轴大多采用牺牲主轴2，多次叠加两端圆角处镀层的要角工艺方法，即镀一次磨一次，磨去枣核“大肚”及两端毛刺，反复再镀，以求取消毛刺增加圆角，因此成本高、可靠性低、工期长、镀层应力大，电能利用率很低。

本发明的目的在于提供一种强制镀铁的修复曲轴的方法，克服现有镀铁修复曲轴时存在的：镀层内、外侧厚度、质量差异很大，且镀层呈强烈枣核形，同时两端又出现大量毛刺，不能形成有效圆角的弊端，而且耗能低、成本低、工期短、无三废，镀层应力均匀，修复曲轴质量可靠、耐磨性强等优点。

具体方案如下：

镀液及工艺参数：不含添加剂，FeCl₂含量为280～450克/升，P_H为1～1.5（用稀盐酸调节），温度25～45℃，电流密度为15～25A/dm²，以FeCl₂含量及电流密度调节控制硬度HRC为40～63;阳极用普通碳素钢材，阴极接待修曲轴，并通过过滤循环泵使镀液强制循环，并随时滤除其中的碳素等杂质;针对现有技术的缺陷，在镀件上使用了强制沉积环8和强制阻挡罩7。

图3a强制沉积环8主视图，图3b强制沉积环8侧视图;

图4a强制阻挡罩7主视图，图4b强度阻挡罩7侧视图;

图5强制沉积环及阻挡罩使用及镀层;

如图3a、图3b所示：内径φ₁等于标准拐轴1圆角最大外径加5～10毫米，外径φ₂等于φ₁加10毫米，δ₁为0.3～0.5毫米，并在环径向剪开一个豁口，使用时，掰开豁口套入拐轴1两端，以可剥胶粘连在平衡块3上，其中心要与拐轴1轴线重合。

如图4a、图4b所示：阻挡罩7有半圆柱状的表面，柱状半径R等于拐轴1的底径A加10～15毫米之和的一半，ι等于拐轴1的长ι₀减去2倍的δ₁（即强制沉积环8之厚），δ₂为1～2毫米，其上分布各小孔直径φ₀均为2～4毫米，各小孔面积之总和占强制阻挡罩7总表面积的35～50%，孔的分布，以强制阻挡罩7表面中心点（即重心点）为基准按中央稀四周密，向四周围有规则的逐渐加密式分布。阻挡罩7只加在拐轴1轴径外侧，两端以可剥胶粘接在强制沉积环8上，其半圆柱形的轴线必须与拐轴1轴线重合。当用于曲轴主轴2时，视其两端平衡块3的情况可加1或2个强制沉积环8，以及强制阻挡罩7。

如图5所示：装有强制沉积环8及强制阻挡罩7的拐轴1，镀铁后，其轴径外侧镀层5与内侧镀层4厚度相当，且没有枣核形，两端无毛刺6，且形成了有效圆角9，如曲轴磨损不十分严重，经一次镀后，磨削精加工即可达标使用，磨损严重时，反复镀二次，磨削精加工即可达标使用。

本发明的有益之处在于：克服了现有镀铁修复曲轴时的弊端，如：镀层呈强烈枣核形，内外侧镀层厚度、质量差异很大，两端产生大量毛刺，不能形成有效圆角，以及成本高、工期长等;同时本发明修复曲轴，耗能低、成本低、工期短，镀液只合FeCl₂及水，无三废，镀层应力均匀，修复可靠性高，阳极所用普通碳素钢无特定要求，适应极广，简便易行。

实施例以修复492Q曲轴为例：

镀液及工艺参数如表一：

                                                表一

强制沉积环8及强制阻制阻挡罩7规格如表二（材质为塑料）：

                                  单位：毫米  表二

强制阻挡罩7上的孔，φ₀＝4，其分布排列法为：

以其展开图中心点为基准，以r_i为半径画出各同心圆，在各同心圆被展开图平面截取的弧线上，均布对应孔数，两相邻弧线上的孔中心在径向相互错开，各同心圆半径r_i及被展开图截取的弧线（二条）上的对应孔数n_i如表三：

                                                表三

具体步骤为：先将待修复曲轴磨削处理得轴底径A（主轴2的A为63.3毫米，拐轴1的A为57.3），清洗后，分别把对应的强制沉积环8及强制阻挡罩7以可剥胶粘接就位，之后放入镀槽中，并将曲轴接通阴极，阳极接普通低碳钢板料，镀液及工艺参数按表一控制，开镀后视情况以稀盐酸调控PH值，同时启动过滤循环泵。连续镀5个小时，主轴2直径加大到64.5毫米，拐轴1直径加大到58.4毫米，且内外侧镀层基本均匀，圆角也合乎要求，经磨削精加工后，主轴2达标准直径64毫米，拐轴1达标准直径58毫米，圆角也均达标。

申请人利用本发明方法，近二年来已修复大量曲轴，而硬度控制在HRC48±3范围内时，其耐磨程度是45^＃淬火钢的1.5倍左右。修复费仅为新轴市场价的1/3～1/2，实践证明，完全可行。

Claims (3)

1、一种强制镀铁修复曲轴的方法，将待修曲轴磨削处理后置于电镀槽中，与阴极接通，阳极接普通碳素钢材，具有含FeCl₂的酸性电镀液，并以过滤循环泵强制镀液循环，在一定的PH值、电流密度、温度下即可进行镀铁，镀后再磨削精加工，其特征在于：开镀前，拐轴(1)两端各加一个强制沉积环(8)，以可剥胶粘连在平衡块(3)上，其中心要与拐轴(1)轴线重合，在拐轴(1)轴径外侧加一个半圆柱形强制阻挡罩(7)，其两端面可用可剥胶粘接在强制沉积环(8)上，其上具有中央稀四周密的有规则分布的小孔，其半圆柱形的轴线必须与拐轴(1)轴线重合。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，强制沉积环（8），内径φ₁等于标准拐轴（1）圆角最大外径加5至10毫米，外径φ₂等于φ₁加10毫米，δ₁为0.3～0.5毫米，同时径向剪开一个豁口;强制阻挡罩（7），其柱状半径R等于拐轴（1）的底径A加10至15毫米之和的1/2，长ι等于拐轴（1）的长ι₀减去2倍的δ₁，δ₂为1～2毫米，其上分布各小孔直径φ₀为2～4毫米，各小孔面积之总和占强制阳挡罩（7）总表面积的35～50%，孔的分布，以强制阻挡罩（7）表面中心点为基准，按中央稀、四周密，向四周有规则的逐渐加密式分布。

3、根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，电镀液及工艺参数为：含FeCl₂为280～450克/升，电流密度15～25A/dm²，温度25～45℃，PH1～1.5，硬度HRC为40～63。

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