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高强度螺栓镍磷镀的品质控制
时间:2017-02-08 16:42 点击:
一、概述
当今大飞机、大型发电设备、汽车、高速火车、大型船舶、大型成套设备等为代表的先进制造已将进入重要的发展方向。由此，紧固件将进入重要的发展阶段。高强度螺栓用于重要机械的连接，反复的拆装或各式的安装扭矩法对高强度螺栓要求极高。因此，对其表面状况及螺纹精度的好坏，将直接影响主机的使用寿命及安全。为了改善摩擦系数，避免在使用过程中出现锈蚀、咬死或卡住，技术要求规定其表面应进行镍磷镀处理。镀层厚度保证在0.02～0.03mm范围内，镀层均匀，致密、无针孔等。
螺栓材料为：18Cr2Ni4W、25Cr2MoV钢；螺栓规格：M27～M48。由于该类钢容易在表面形成一层钝化膜，而此钝化膜将使螺栓不能获得附着力良好的化学镍磷层，所以必须采取特殊的前处理措施将膜先行除去，并且应采取措施阻止其再生成，才能保证镀后的镀层与基体之间具有良好的结合力。同时由于该螺栓几何尺寸大，都给镍磷镀处理及过程的品质检测增加了难度。
二、工艺流程与质控要点
2．1工艺流程
高强度螺栓镍磷镀的工艺流程镍磷镀由三部分组成，第一部分是前处理工序，包括高强度螺栓镀前的精度和外观检查、手工除油、浸泡除油、酸洗、电活化和闪镀镍等工序；第二部分化学镀镍处理工序；第三部分是后处理工序，包括驱氢热处理、抛光和成品检查等工序。如下：螺栓化学成分检查→螺栓镀前精度、外观检查→手工除油→外观检查→浸泡除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→电活化→冷水洗→闪镀镍→冷水洗→去离子水洗→化学镀镍→去离子水洗→冷水洗→驱氢→抛光→成品检查。
2．2前处理工艺
前处理工艺是决定高强度螺栓镍磷镀质量的关键工序，此工序的目的是去除螺栓表面钝化层并阻止钝化膜的再生。该工序的执行状况直接决定了基体与镀层结合的好坏程度。针对生产中出现的质量事故大部分是由于鲁栓前处理不良造成。在施镀前必须认真地除尽螺栓表面附着的油污、锈迹和氧化皮；与电镀的区别是应更仔细检验，对处理不净的螺栓绝对不允许镀覆。
①螺栓的检查；目测检查螺栓表面质量，要求任何加工留下的毛刺必须去除，尖锐的棱角边缘须倒圆。②手工除油；保证基体表面无油渍。③浸泡除油；将螺栓放入碱水煮以去除表面油污。④酸洗；为防止碱性除油溶液污染闪镀镍镀槽，在闪镀镍前用酸洗液进行电活化处理。⑤电活化；用酸溶液进行电活化处理。⑥闪镀镍；对低合金钢都应该采用闪镀镍，以增加镀层与基体之间的结合强度。
2．3化学镀镍
该化学镀镍溶液要求使用寿命在两个月，使用温度在75～90℃，PH值在7～9。①温度；施镀温度对沉积速度和磷合量影响较大，随着温度升高，镀液沉积速度呈指数规律上升，镀层磷含量略有降低。②PH值的影响；随着PH值的升高，沉积速度加快，镀层中含磷量降低，反之，沉积速度降低，则磷含量升高。镀层中含磷量的高低决定着镀层物理性能和抗腐蚀性。含磷量高，镀层抗蚀性能越好。
2．4后处理工艺
镍磷镀后处理包括驱氢、抛光两个主要工序。
①驱氢；按有关标准的规定，镀后驱氢温度为200±10℃，处理时间2h。200℃有利于消除氢脆，松弛内应力，提高镀层与基体的结合力，改善镀层的耐腐蚀性能。②抛光；抛光的螺栓外观光亮，但为更好地提高镀层质量，平整微小的痕迹，得到光亮似镜面的表面，需用抛光机抛光镀层。