的方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及金属材料焊接及表面
电镀领域,具体为
一种提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量的方法。
背景技术
[0002] 典型马氏体不锈钢有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,具有较高的强度、硬度和
耐磨性,是各类不锈钢中机械性能最好的钢类。缺点是耐
腐蚀性稍低,在各类不锈钢中,马氏体不锈钢的
焊接性能较差,焊缝热影响区有强烈的淬硬倾向,且
母材含
碳量越高,淬硬倾向就越大,在焊缝扩散氢和焊接应
力作用下,容易产生裂纹。马氏体不锈钢中1Cr13的焊接工艺技术较为成熟,2Cr13由于含碳量的增加,使得焊接更加困难,裂纹倾向更加严重。
[0003] 不锈钢材料
电极电位较钢
铁高出很多,其表面在自然状态下也能生成薄而透明且附着牢固、致密稳定的
钝化膜层,与
碳钢相比有良好的抗腐蚀性能。该钝化膜表面受到破坏后,恢复能力很强,会很快重新生成完整、致密的新膜层。由于不锈钢这种特殊的钝化性,其表面镀覆硬铬是十分困难。
[0004] 为了提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件表面硬度、耐腐蚀能力以及表面粗糙度,需要对其表面进行了电镀硬铬处理。目前,航空部HB5041-92《硬铬、乳白铬镀层质量检验》标准3.1.3.7条规定“允许焊缝处无镀层或镀层发暗”。
申请人在实际进行电镀硬铬处理时,也发现零件焊缝表面镀硬铬不完整,与母材表面存在较大的色差(见图1)。通过金相
显微镜观察,发现母材表面铬粒子排列致密,焊缝表面铬粒子分布较为疏松(见图2、3)。而且,使用方也认为零件焊缝表面镀硬铬不完整影响零件的外观一致性,不美观;焊缝表面的耐磨性、耐腐蚀能力较差。因此需要对2Cr13马氏体不锈钢焊接及电镀硬铬的工艺进行研究,提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量。
发明内容
[0005] 要解决的技术问题
[0006] 综上背景技术所述,2Cr13马氏体不锈钢焊接件电镀硬铬时,焊缝表面很难保证镀硬铬层完整,影响零件的外观一致性,焊缝表面的耐磨性、耐腐蚀能力较差,所以本发明要解决的技术问题是:提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量。为此,本发明提出了一种提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量的方法,采用氩弧焊接的方法,选用ER420
焊丝,焊后缓冷及
阳极前处理的电镀硬铬工艺解决了上述问题。
[0007] 技术方案
[0008] 本发明的技术方案为:
[0009] 所述一种提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量的方法,其特征在于:采用以下步骤:
[0010] 步骤1:对待加工的2Cr13马氏体不锈钢零件进行氩弧焊接,
焊料采用ER420焊丝;
[0011] 步骤2:对经过步骤1处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件在48小时内进行去
应力退火,退火
温度控制在500℃~550℃,保温时间控制在2~3小时;
[0012] 步骤3:对经过步骤2处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行精磨,确保零件表面粗糙度达到Ra0.8以上;
[0013] 步骤4:对经过步骤3处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行电镀硬铬:
[0014] 步骤4.1:对2Cr13马氏体不锈钢零件进行去油;
[0015] 步骤4.2:对经过步骤4.1处理的零件进行去
氧化皮处理;
[0016] 步骤4.3:对经过步骤4.2处理的零件进行电镀,其中的电镀液由铬酐、
硫酸和开缸剂混合而成,电镀液按照1L
水匹配铬酐225~275g、硫酸2~6g和若干开缸剂的比例配置;
[0017] 步骤4.3.1:将电镀液
温度控制在50~60℃,将零件浸入电镀液3~5min;
[0018] 步骤4.3.2:阳极前处理去除氧化膜:保持电镀液温度在50~60℃,对电镀液通2
电1~2min,
电流密度为10~15A/dm ;
[0019] 步骤4.3.3:对零件进行
阴极电镀;
[0020] 步骤5:对经过步骤4处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行水洗、烘干。
[0021] 本发明所述一种提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量的方法的优选方案,其特征在于:步骤4.3.3中对零件进行阴极电镀的过程为:
[0022] 先小电流起镀:电流密度小于3A/dm2,时间控制在1~2min;
[0023] 而后阶梯式升电流:每2min升一次电流,控制在8~12min达到电流密度为20A/2
dm ;
[0024] 再进行大电流冲击镀铬:电流密度瞬间升至50A/dm2,持续时间:1min;
[0025] 最后常规镀硬铬:电流密度控制在15~25A/dm2。
[0026] 本发明所述一种提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量的方法的优选方案,其特征在于:步骤1中氩弧焊接过程为:
[0027] 步骤1.1:对待加工的2Cr13马氏体不锈钢零件进行清洗、预热,预热温度控制在300~350℃,保温时间1~2小时;
[0028] 步骤1.2:对保温后的2Cr13马氏体不锈钢零件立即进行焊接,焊接时氩气流量控制在8~15升/分钟,焊接电流控制在110~130A;
[0029] 步骤1.3:焊接完成后的2Cr13马氏体不锈钢零件缓慢冷却到100℃后空冷,缓慢冷却过程中每小时降温不超过60℃。
[0030] 本发明所述一种提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量的方法的优选方案,其特征在于:步骤1.3完成后,在24小时内对零件焊缝进行X光探伤检查,若焊接质量没有达到GB/T3323-2005规定的Ⅱ级要求,则进行补焊。
[0031] 本发明所述一种提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量的方法的优选方案,其特征在于:步骤4.1对2Cr13马氏体不锈钢零件进行去油过程为:
[0032] 步骤4.1.1:对2Cr13马氏体不锈钢零件进行化学去油:将零件热浸在除垢粉溶液中,除垢粉溶液浓度为50~60g/L,溶液温度为50~60℃;
[0033] 步骤4.1.2:对经过步骤4.1.1处理后的零件进行流动水洗;
[0034] 步骤4.1.3:对经过步骤4.1.2处理后的零件进行电化学去油:将零件热浸在除垢粉溶液中,除垢粉溶液浓度为50~60g/L,溶液温度为50~70℃,对除垢粉溶液通电,电流2
为3~5A/dm,通电时间为2~5分钟;
[0035] 步骤4.1.4:对经过步骤4.1.3处理后的零件进行流动热水洗,水温为40~60℃。
[0036] 本发明所述一种提高2Cr13马氏体不锈钢焊接件焊缝表面镀硬铬质量的方法的优选方案,其特征在于:步骤4.2中对经过步骤4.1处理的零件进行去氧化皮处理的过程为:将零件浸入
酸洗溶液中,酸洗溶液由HCl与水按1:1体积比混合得到,时间控制在1~2min;而后对零件进行流动水洗。
[0037] 有益效果
[0038] 马氏体不锈钢是各类不锈钢中机械性能最好的钢类,2Cr13马氏体不锈钢常用于加工医疗器械、不锈钢刀具、不锈钢套筒、
汽轮机叶片等,缺点是
耐腐蚀性稍低,焊接性能较差,焊接件镀硬铬时焊缝表面镀层不完整。目前国内有新型方法可以解决焊接性能差的问题,但无相关技术解决焊接件镀硬铬时焊缝表面镀层不完整的问题,造成该类零件外观一致性差,不美观;焊缝表面的耐磨性、耐腐蚀能力较差,影响零件的使用寿命,制约了2Cr13马氏体不锈钢的应用。
[0039] 本新型技术采用氩弧焊接的方法,选用ER420焊丝,焊后缓冷及阳极前处理的电镀硬铬工艺解决了上述问题,使该类零件的外观一致性好;焊缝表面的耐磨性、耐腐蚀能力与母材表面一致,提高了零件的使用寿命,同时对2Cr13马氏体不锈钢的广泛应用奠定了技术
基础。
[0040] 具体的技术特征对应效果分析为:
[0041] (1)选用与2Cr13马氏体不锈钢化学成份相近的焊料,考虑到焊接过程中焊料化学元素的流失,焊料化学元素的含量要高于2Cr13马氏体不锈钢母材。
[0042] (2)采用适当的
热处理方法(去应力退火、缓慢冷却)来消除焊接过程中出现的
热应力和组织应力,使焊缝与母材的金相组织相近。
[0043] (3)选用合适的焊接方式尽可能的消除焊接过程中容易产生的夹渣、气孔等
缺陷,同时焊接方法不能降低零件的焊接力学性能要求。
[0044] (4)采用合适的电镀硬铬阳极前处理方法,克服了传统观念中,对应马氏体不锈钢不采用阳极前处理的技术偏见,尽可能的消除氧化膜对镀硬铬质量的影响。
附图说明
[0045] 图1:采用传统方法得到零件效果图;
[0046] 图2:采用传统方法的镀层金相组织图(100X);
[0047] 图3:采用传统方法的镀层金相组织图(500X);
[0048] 图4:零件电镀验证效果示意图;
[0049] 图5:零件电镀效果对比图。
具体实施方式
[0050] 本
实施例中是要对套筒零件进行加工,套筒零件采用2Cr13马氏体不锈钢材料,该零件是由两部分焊接而成、焊接后的零件为了提高表面硬度、耐腐蚀能力以及表面粗糙度,对其表面进行了电镀硬铬处理,发现零件焊缝表面镀硬铬不完整,与母材表面存在较大的色差(见图1)。通过金相显微镜观察,发现母材表面铬粒子排列致密,焊缝表面铬粒子分布较为疏松(见图2、3)。申请人通过研究发现,零件表面硬铬镀层不完整主要发生在焊缝表面处,主要原因有以下四种情况:
[0051] (1)焊缝成份与母材成份有所不同。2Cr13属于马氏体,焊接时可选用的
焊条有很多种,国内焊接手册推荐的标准焊料是A302、A307,G202,G207等,焊料成份与母材成份有很大的差别,零件焊接后焊缝处化学成份、金相组织更为复杂,不能同时满足母材和焊缝表面电镀硬铬层完整。
[0052] (2)2Cr13马氏体不锈钢淬透性很好,焊接温度达到1000℃以上,在空气中冷却时可以获得马氏体,马氏体的转变是一个体积膨胀的过程,焊接过程及焊后,焊缝处存在很大的热应力和组织应力,焊缝处容易产生微裂纹,存在微裂纹的零件镀硬铬时焊缝表面镀硬铬不完整。
[0053] (3)焊接缺陷的影响。夹渣、气孔是焊接工艺很难完全消除的缺陷,零件焊接后,如果在焊缝处存在上述缺陷,将影响后续的镀硬铬完整。
[0054] (4)焊缝表面的氧化膜未清除干净,影响零件的镀硬铬层完整。要在其表面得到优良的镀硬铬层,必须彻底清除表面的氧化膜。
[0055] 实施例1:
[0056] 原材料下料、调质、粗加工,得到待加工的2Cr13马氏体不锈钢套筒零件,其中原材料淬火温度应控制在950~980℃,回火温度560~620℃,二者均采用油冷,调质后的硬度控制在28~32HRC。然后采用以下步骤:
[0057] 步骤1:对待加工的2Cr13马氏体不锈钢零件进行氩弧焊接,焊料采用ER420焊丝,焊丝直径 氩弧焊接的工艺过程为:
[0058] 步骤1.1:对待加工的2Cr13马氏体不锈钢零件进行清洗、预热,预热温度控制在300℃,保温时间1小时;
[0059] 步骤1.2:对保温后的2Cr13马氏体不锈钢零件立即进行焊接,焊接时氩气流量控制在8升/分钟,焊接电流控制在110A;焊接要求:焊缝金属的余高不应低于母材,不允许出现咬边,焊缝表面应确保无裂纹,未熔合、夹渣、弧坑、气孔等缺陷;
[0060] 步骤1.3:焊接完成后的2Cr13马氏体不锈钢零件缓慢冷却到100℃后空冷,缓慢冷却过程中每小时降温不超过60℃,要求缓慢冷却的原因是:焊接温度高达1000℃以上,零件在空气中冷却相当于淬火,热应力和组织应力很大,容易引起焊缝开裂。本实施例中实现缓慢冷却的技术手段为:将焊接完成后的2Cr13马氏体不锈钢零件立即用
石棉布包裹缓慢冷却。
[0061] 在步骤1.3完成后,要在24小时内对零件焊缝进行X光探伤检查,若焊接质量没有达到GB/T3323-2005规定的Ⅱ级要求,则进行补焊。
[0062] 步骤2:对经过步骤1处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行去应力退火,退火温度控制在500℃,保温时间控制在2小时。由于焊缝处马氏体自回火转变不稳定,容易造成焊缝处产生裂纹,所以去应力退火要在48小时内完成。
[0063] 步骤3:对经过步骤2处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行精加工、确保零件尺寸;并进行精磨,确保零件表面粗糙度达到Ra0.8以上,为后续电镀做好准备;
[0064] 步骤4:对经过步骤3处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行电镀硬铬:
[0065] 将零件上挂,零件与挂具
接触良好,挂钩有一定弹性,保证牢固接触,不允许出现松动现象,零件之间应留有间隙,不能相互触碰;
[0066] 步骤4.1:对2Cr13马氏体不锈钢零件进行去油;本实施例中优选的去油过程为:
[0067] 步骤4.1.1:对2Cr13马氏体不锈钢零件进行化学去油:将零件浸在除垢粉溶液中,除垢粉溶液浓度为50g/L,即按照除垢粉50g匹配1L水的比例配置除垢粉溶液,溶液温度为50℃;
[0068] 步骤4.1.2:对经过步骤4.1.1处理后的零件进行流动水洗;
[0069] 步骤4.1.3:对经过步骤4.1.2处理后的零件进行电化学去油:将零件浸在除垢粉溶液中,除垢粉溶液浓度为50g/L,即按照除垢粉50g匹配1L水的比例配置除垢粉溶液,溶2
液温度为50℃,对除垢粉溶液通电,电流为3A/dm,通电时间为2分钟;
[0070] 步骤4.1.4:对经过步骤4.1.3处理后的零件进行流动热水洗,水温为40℃。
[0071] 步骤4.2:对经过步骤4.1处理的零件进行去氧化皮处理;本实施例中优选的对经过步骤4.1处理的零件进行去氧化皮处理的过程为:将零件浸入酸洗溶液中,酸洗溶液由HCl与水按1:1体积比混合得到,时间控制在1min;而后对零件进行流动水洗。
[0072] 步骤4.3:对经过步骤4.2处理的零件进行电镀,其中的电镀液由铬酐、硫酸和开缸剂混合而成,电镀液按照1L水匹配铬酐225g、硫酸2g、和若干开缸剂的比例配置:
[0073] 步骤4.3.1:将电镀液温度控制在50℃,将零件浸入电镀液3min;
[0074] 步骤4.3.2:阳极前处理以去除氧化膜:保持电镀液温度在50℃,对电镀液通电2
1min,电流密度为10A/dm ;这里对通电时间要求严格,时间不能长,否则影响镀层
附着力;
[0075] 步骤4.3.3:对零件进行阴极电镀,本实施例中优选的阴极电镀的过程为:
[0076] 先小电流起镀:电流密度小于3A/dm2,时间控制在1min;
[0077] 而后阶梯式升电流:每2min升一次电流,控制在8min达到电流密度为20A/dm2;
[0078] 再进行大电流冲击镀铬:电流密度瞬间升至50A/dm2,持续时间:1min;
[0079] 最后常规镀硬铬:电流密度控制在15A/dm2,持续时间与要求的镀层厚度有关。
[0080] 步骤5:对经过步骤4处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行水洗、烘干。
[0081] 图4给出了按照本实施例方法生产的套筒,零件表面粗糙度一致,焊缝表面与母材表面镀硬铬层无色差,图5中给出了比对结果,显然传统工艺生产的零件,焊接部位均出现镀硬铬层不完整的现象,焊缝表面的镀层发白,
亮度较差,与母材存在较大色差;新型技术生产的零件,零件表面粗糙度一致,焊缝表面与母材表面镀硬铬层无色差。
[0082] 本实施例将焊接、热处理、电镀硬铬三类特殊工艺过程进行了有机结合,采用氩弧焊接,焊后缓冷及阳极前处理的镀硬铬工艺,实现了2Cr13马氏体不锈钢套筒零件焊缝表面镀硬铬层完整。
[0083] 实施例2:
[0084] 原材料下料、调质、粗加工,得到待加工的2Cr13马氏体不锈钢套筒零件,其中原材料淬火温度应控制在950~980℃,回火温度560~620℃,二者均采用油冷,调质后的硬度控制在28~32HRC。然后采用以下步骤:
[0085] 步骤1:对待加工的2Cr13马氏体不锈钢零件进行氩弧焊接,焊料采用ER420焊丝,焊丝直径 氩弧焊接的工艺过程为:
[0086] 步骤1.1:对待加工的2Cr13马氏体不锈钢零件进行清洗、预热,预热温度控制在330℃,保温时间1.5小时;
[0087] 步骤1.2:对保温后的2Cr13马氏体不锈钢零件立即进行焊接,焊接时氩气流量控制在10升/分钟,焊接电流控制在120A;焊接要求:焊缝金属的余高不应低于母材,不允许出现咬边,焊缝表面应确保无裂纹,未熔合、夹渣、弧坑、气孔等缺陷;
[0088] 步骤1.3:焊接完成后的2Cr13马氏体不锈钢零件缓慢冷却到100℃后空冷,缓慢冷却过程中每小时降温不超过60℃,要求缓慢冷却的原因是:焊接温度高达1000℃以上,零件在空气中冷却相当于淬火,热应力和组织应力很大,容易引起焊缝开裂。本实施例中实现缓慢冷却的技术手段为:将焊接完成后的2Cr13马氏体不锈钢零件立即放入保温箱中,保温箱初始温度控制在300~350℃,然后保温箱关机,零件随保温箱缓慢冷却。
[0089] 在步骤1.3完成后,要在24小时内对零件焊缝进行X光探伤检查,若焊接质量没有达到GB/T3323-2005规定的Ⅱ级要求,则进行补焊。
[0090] 步骤2:对经过步骤1处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行去应力退火,退火温度控制在530℃,保温时间控制在2.5小时。由于焊缝处马氏体自回火转变不稳定,容易造成焊缝处产生裂纹,所以去应力退火要在48小时内完成。
[0091] 步骤3:对经过步骤2处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行精加工、确保零件尺寸;并进行精磨,确保零件表面粗糙度达到Ra0.8以上,为后续电镀做好准备;
[0092] 步骤4:对经过步骤3处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行电镀硬铬:
[0093] 将零件上挂,零件与挂具接触良好,挂钩有一定弹性,保证牢固接触,不允许出现松动现象,零件之间应留有间隙,不能相互触碰;
[0094] 步骤4.1:对2Cr13马氏体不锈钢零件进行去油;本实施例中优选的去油过程为:
[0095] 步骤4.1.1:对2Cr13马氏体不锈钢零件进行化学去油:将零件浸在除垢粉溶液中,除垢粉溶液浓度为55g/L,即按照除垢粉55g匹配1L水的比例配置除垢粉溶液,溶液温度为55℃;
[0096] 步骤4.1.2:对经过步骤4.1.1处理后的零件进行流动水洗;
[0097] 步骤4.1.3:对经过步骤4.1.2处理后的零件进行电化学去油:将零件浸在除垢粉溶液中,除垢粉溶液浓度为55g/L,即按照除垢粉55g匹配1L水的比例配置除垢粉溶液,溶2
液温度为60℃,对除垢粉溶液通电,电流为4A/dm,通电时间为4分钟;
[0098] 步骤4.1.4:对经过步骤4.1.3处理后的零件进行流动热水洗,水温为50℃。
[0099] 步骤4.2:对经过步骤4.1处理的零件进行去氧化皮处理;本实施例中优选的对经过步骤4.1处理的零件进行去氧化皮处理的过程为:将零件浸入酸洗溶液中,酸洗溶液由HCl与水按1:1体积比混合得到,时间控制在1.5min;而后对零件进行流动水洗。
[0100] 步骤4.3:对经过步骤4.2处理的零件进行电镀,其中的电镀液由铬酐、硫酸和开缸剂混合而成,电镀液按照1L水匹配铬酐250g、硫酸4g、和若干开缸剂的比例配置:
[0101] 步骤4.3.1:将电镀液温度控制在55℃,将零件浸入电镀液4min;
[0102] 步骤4.3.2:阳极前处理以去除氧化膜:保持电镀液温度在55℃,对电镀液通电2
1.5min,电流密度为13A/dm ;这里对通电时间要求严格,时间不能长,否则影响镀层附着力;
[0103] 步骤4.3.3:对零件进行阴极电镀,本实施例中优选的阴极电镀的过程为:
[0104] 先小电流起镀:电流密度小于3A/dm2,时间控制在1.5min;
[0105] 而后阶梯式升电流:每2min升一次电流,控制在10min达到电流密度为20A/dm2;
[0106] 再进行大电流冲击镀铬:电流密度瞬间升至50A/dm2,持续时间:1min;
[0107] 最后常规镀硬铬:电流密度控制在20A/dm2,持续时间与要求的镀层厚度有关。
[0108] 步骤5:对经过步骤4处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行水洗、烘干。
[0109] 本实施例将焊接、热处理、电镀硬铬三类特殊工艺过程进行了有机结合,采用氩弧焊接,焊后缓冷及阳极前处理的镀硬铬工艺,实现了2Cr13马氏体不锈钢套筒零件焊缝表面镀硬铬层完整。
[0110] 实施例3:
[0111] 原材料下料、调质、粗加工,得到待加工的2Cr13马氏体不锈钢套筒零件,其中原材料淬火温度应控制在950~980℃,回火温度560~620℃,二者均采用油冷,调质后的硬度控制在28~32HRC。然后采用以下步骤:
[0112] 步骤1:对待加工的2Cr13马氏体不锈钢零件进行氩弧焊接,焊料采用ER420焊丝,焊丝直径 氩弧焊接的工艺过程为:
[0113] 步骤1.1:对待加工的2Cr13马氏体不锈钢零件进行清洗、预热,预热温度控制在350℃,保温时间2小时;
[0114] 步骤1.2:对保温后的2Cr13马氏体不锈钢零件立即进行焊接,焊接时氩气流量控制在15升/分钟,焊接电流控制在130A;焊接要求:焊缝金属的余高不应低于母材,不允许出现咬边,焊缝表面应确保无裂纹,未熔合、夹渣、弧坑、气孔等缺陷;
[0115] 步骤1.3:焊接完成后的2Cr13马氏体不锈钢零件缓慢冷却到100℃后空冷,缓慢冷却过程中每小时降温不超过60℃,要求缓慢冷却的原因是:焊接温度高达1000℃以上,零件在空气中冷却相当于淬火,热应力和组织应力很大,容易引起焊缝开裂。本实施例中实现缓慢冷却的技术手段为:将焊接完成后的2Cr13马氏体不锈钢零件立即用石棉布包裹缓慢冷却。
[0116] 在步骤1.3完成后,要在24小时内对零件焊缝进行X光探伤检查,若焊接质量没有达到GB/T3323-2005规定的Ⅱ级要求,则进行补焊。
[0117] 步骤2:对经过步骤1处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行去应力退火,退火温度控制在550℃,保温时间控制在3小时。由于焊缝处马氏体自回火转变不稳定,容易造成焊缝处产生裂纹,所以去应力退火要在48小时内完成。
[0118] 步骤3:对经过步骤2处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行精加工、确保零件尺寸;并进行精磨,确保零件表面粗糙度达到Ra0.8以上,为后续电镀做好准备;
[0119] 步骤4:对经过步骤3处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行电镀硬铬:
[0120] 将零件上挂,零件与挂具接触良好,挂钩有一定弹性,保证牢固接触,不允许出现松动现象,零件之间应留有间隙,不能相互触碰;
[0121] 步骤4.1:对2Cr13马氏体不锈钢零件进行去油;本实施例中优选的去油过程为:
[0122] 步骤4.1.1:对2Cr13马氏体不锈钢零件进行化学去油:将零件浸在除垢粉溶液中,除垢粉溶液浓度为60g/L,即按照除垢粉60g匹配1L水的比例配置除垢粉溶液,溶液温度为60℃;
[0123] 步骤4.1.2:对经过步骤4.1.1处理后的零件进行流动水洗;
[0124] 步骤4.1.3:对经过步骤4.1.2处理后的零件进行电化学去油:将零件浸在除垢粉溶液中,除垢粉溶液浓度为60g/L,即按照除垢粉60g匹配1L水的比例配置除垢粉溶液,溶2
液温度为70℃,对除垢粉溶液通电,电流为5A/dm,通电时间为5分钟;
[0125] 步骤4.1.4:对经过步骤4.1.3处理后的零件进行流动热水洗,水温为60℃。
[0126] 步骤4.2:对经过步骤4.1处理的零件进行去氧化皮处理;本实施例中优选的对经过步骤4.1处理的零件进行去氧化皮处理的过程为:将零件浸入酸洗溶液中,酸洗溶液由HCl与水按1:1体积比混合得到,时间控制在2min;而后对零件进行流动水洗。
[0127] 步骤4.3:对经过步骤4.2处理的零件进行电镀,其中的电镀液由铬酐、硫酸和开缸剂混合而成,电镀液按照1L水匹配铬酐275g、硫酸6g、以及若干开缸剂的比例配置:
[0128] 步骤4.3.1:将电镀液温度控制在60℃,将零件浸入电镀液5min;
[0129] 步骤4.3.2:阳极前处理以去除氧化膜:保持电镀液温度在60℃,对电镀液通电2
2min,电流密度为15A/dm ;这里对通电时间要求严格,时间不能长,否则影响镀层附着力;
[0130] 步骤4.3.3:对零件进行阴极电镀,本实施例中优选的阴极电镀的过程为:
[0131] 先小电流起镀:电流密度小于3A/dm2,时间控制在2min;
[0132] 而后阶梯式升电流:每2min升一次电流,控制在12min达到电流密度为20A/dm2;
[0133] 再进行大电流冲击镀铬:电流密度瞬间升至50A/dm2,持续时间:1min;
[0134] 最后常规镀硬铬:电流密度控制在25A/dm2,持续时间与要求的镀层厚度有关。
[0135] 步骤5:对经过步骤4处理后的2Cr13马氏体不锈钢零件进行水洗、烘干。
[0136] 本实施例将焊接、热处理、电镀硬铬三类特殊工艺过程进行了有机结合,采用氩弧焊接,焊后缓冷及阳极前处理的镀硬铬工艺,实现了2Cr13马氏体不锈钢套筒零件焊缝表面镀硬铬层完整。