[發(fā)明專利]導(dǎo)電輥工作層的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210581377.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN103060867A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘澄;胡文彬;劉帆;劉磊;沈彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D7/00
• 分類號(hào): C25D7/00;C25D5/34;C25D3/56
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電鍍鋅生產(chǎn)線中導(dǎo)電輥技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種導(dǎo)電輥工作層的制備方法。

背景技術(shù)

導(dǎo)電輥是連續(xù)電鍍鋅生產(chǎn)線上的關(guān)鍵部件，用以傳送帶鋼并且在電鍍過程中傳導(dǎo)強(qiáng)大的陰極電流。目前一般采用耐蝕合金作為連續(xù)電鍍鋅生產(chǎn)線用導(dǎo)電輥的外層（工作層），經(jīng)過磨修和拋光后使用。由于導(dǎo)電輥的使用工況惡劣，如一方面導(dǎo)電輥工作層的表面會(huì)接觸含有諸如氫離子、硫酸根離子、氯離子、鐵離子等腐蝕性介質(zhì)的電鍍液，另一方面導(dǎo)電輥工作層的表面與帶鋼之間不斷摩擦而引起磨損。因此，在實(shí)際使用過程中，導(dǎo)電輥在不長(zhǎng)甚至很短的時(shí)間內(nèi)（2周~2個(gè)月），其表面質(zhì)量就會(huì)發(fā)生惡化（如輥面出現(xiàn)網(wǎng)紋、大量深淺不一的麻坑等），進(jìn)而嚴(yán)重影響了電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量，需要停機(jī)對(duì)導(dǎo)電輥進(jìn)行修復(fù)或者更換。導(dǎo)電輥的頻繁修復(fù)與更換，極大增加了生產(chǎn)成本并顯著影響了電鍍生產(chǎn)線的產(chǎn)量。所以延長(zhǎng)導(dǎo)電輥的使用壽命是保障連續(xù)電鍍大生產(chǎn)進(jìn)程的關(guān)鍵。

導(dǎo)電輥的工作層是決定導(dǎo)電輥壽命最關(guān)鍵的因素。目前，電鍍鋅生產(chǎn)線中采用的導(dǎo)電輥工作層主要采用如下工藝方法制備：（1）將鍛造的合金鋼板卷曲焊接后熱鑲在導(dǎo)電輥基體表面；（2）采用離心澆鑄的方法將合金在導(dǎo)電輥基體表面澆鑄成型（鎳基合金復(fù)合導(dǎo)電輥基體及其制造方法，200310108338.0）；（3）在導(dǎo)電輥基體表面電鍍鉻層（不銹鋼導(dǎo)電輥基體鍍鉻方法，200910196140.X）。但以上方法都存在著一定的局限性。如采用卷板焊接的方法，由于焊縫部位與表層其他部位的組織結(jié)構(gòu)存在很大的差異，焊縫部位的耐蝕性能和力學(xué)性能一般較差，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電輥工作層在焊縫部位發(fā)生失效。采用離心澆鑄的方法，在鑄造過程中，容易引入成分偏析、氣孔和夾雜等缺陷，降低了材料表面的耐蝕性能，從而影響了導(dǎo)電輥的使用壽命。此外，采用電鍍鉻層的方法，在電鍍過程中，會(huì)產(chǎn)生大量氫化鉻使內(nèi)應(yīng)力過大，導(dǎo)致鍍鉻層出現(xiàn)微裂紋，微裂紋的存在會(huì)嚴(yán)重降低導(dǎo)電輥工作層的耐蝕性。此外，由于鍍鉻層過高的內(nèi)應(yīng)力，難以獲得較厚的電鍍鉻層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種導(dǎo)電輥工作層的制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種導(dǎo)電輥工作層的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，清洗和除油，去除導(dǎo)電輥基體表面的油脂；

步驟二，流動(dòng)水洗，去除導(dǎo)電輥基體表面殘留的除油溶液；

步驟三，活化，去除導(dǎo)電輥基體表面的鈍化膜；所述用于活化的溶液中鹽酸濃度為10~20%，所述活化溶液的溫度為常溫，所述活化的時(shí)間為1~2分鐘；本步驟的目的在于，由于導(dǎo)電輥基體表面可能存在的鈍化膜會(huì)嚴(yán)重影響基體和表面工作層的結(jié)合力，采用活化工藝，除去導(dǎo)電輥基體表面的鈍化膜，為下一步的電鍍導(dǎo)電輥工作層做好準(zhǔn)備；

步驟四，流動(dòng)水洗，去除導(dǎo)電輥基體表面殘留的活化溶液；

步驟五，將導(dǎo)電輥基體轉(zhuǎn)移至裝有電鍍液的水平電鍍槽，采用電鍍方法在導(dǎo)電輥基體表面制備鎳磷非晶合金工作層，形成具有鎳磷非晶合金工作層的導(dǎo)電錕；

步驟六，當(dāng)電鍍的工作層達(dá)到所需厚度時(shí)，取出導(dǎo)電輥，經(jīng)過流動(dòng)水洗、干燥、磨修拋光處理步驟，達(dá)到導(dǎo)電輥使用所要求的尺寸精度。

優(yōu)選地，所述步驟一中，采用堿性配方除油，堿性除油溶液中氫氧化鈉含量為15~30g/L，碳酸鈉含量為20~40g/L，磷酸三鈉含量為20~40g/L，除油溫度為50~70℃，除油時(shí)間為5~10分鐘。

優(yōu)選地，所述步驟五包括以下步驟：

第一步，在電鍍開始前，向水平電鍍槽內(nèi)的電鍍液中添加適量鹽酸，將電鍍液pH值調(diào)節(jié)為2.0~2.5之間；

第二步，將導(dǎo)電輥基體完全淹沒于電鍍液中，以導(dǎo)電輥基體為陰極，以鎳板或裝有鎳塊的鈦籃為陽(yáng)極，在導(dǎo)電輥基體表面制備鎳磷非晶合金工作層；

第三步，定時(shí)維護(hù)鍍液pH值的穩(wěn)定；

第四步，電鍍過程中，定時(shí)向電鍍液中添加磷酸，以維護(hù)電鍍液中的磷酸含量，在導(dǎo)電輥基體表面得到磷含量穩(wěn)定的鎳磷非晶合金工作層。

優(yōu)選地，將導(dǎo)電輥基體轉(zhuǎn)移至水平電鍍槽并被完全淹沒于電鍍液之前，用流動(dòng)水持續(xù)沖洗導(dǎo)電輥基體表面，保持導(dǎo)電輥基體表面始終處于潤(rùn)濕狀態(tài)。本步驟的目的在于，避免活化后的導(dǎo)電輥基體表面在空氣中生成新的鈍化膜或腐蝕產(chǎn)物，進(jìn)而影響后續(xù)電鍍效果。

優(yōu)選地，所述電鍍液的成分為：硫酸鎳240g/L、氯化鎳45g/L、磷酸30g/L、硼酸20g/L，十二烷基硫酸鈉0~10mL/L。