湖南省冶金材料研究所
一九八三年九月
一、概述
1、金属涂镀原理
3、金属涂镀技术的应用范围及经济效果
4、金属涂镀工艺
1、涂镀前的准备工作
2、镀笔和阳极的准备
3、涂镀液需要量的计算
4、需用电量的计算
6、简单电源中厚度的控制
7、弓箭旋转速度计算
二、工件表面处理
1、电净处理
2、活化处理在线测厚
三、工业几种常用金属材料的涂镀工艺
1、低碳钢和普通低合金钢的涂镀工艺
2、中、高碳钢和金属结构钢以及某些淬火的涂镀工艺
3、铸铁、铸钢的涂镀工艺
4、不锈钢、铬、镍激起合金的涂镀工艺
5、沉没度超高强度钢和特种高碳钢的涂镀工艺
6、铜和黄铜及其合金的涂镀工艺
7、钢丝扣铝及铝金属的涂镀工艺
8、锌及锌合金的涂镀工艺
9、特种金属材料的涂镀工艺
1、高熔点金属（钨、钼、钛）及高温合金的涂镀工艺
2、表面高电阻铁素体材料的涂镀工艺
3镁及镁合金的涂镀工艺
四、影响镀层质量和镀积速度的因素
CO2封存1、镀笔与工件的相对运动速度
2、工作电压和电流
3、工作和涂镀液的温度
4、阴阳极相对运动的方式和轨迹
5、涂镀层结构
6、镀笔和工件的接触压力和阳极包套的影响
7、镀液的供给量与镀液的新旧影响
8、极性的选择
五、金属涂镀工艺的安全与防护
附表
一、概述：1、涂镀原理：
涂镀是在工件表面局部快速电化沉积金属的五槽电镀技术，所需设备较为简单轻便，主要包括一个专用电源设备，带有若干支石墨阳极的镀笔和辅具及涂镀溶液等。
涂镀时，接在直接电源正极上的镀笔与接在负极上的工件接触并作相对运动，通电时在电场的作用，吸附在镀笔阳极棉套上的镀液产生电化学反应，溶液中的金属离子就在镀笔与工件接触的部位沉积，形成了镀层。镀层的面积由阳极接触的范围而定，镀层的厚度则是随着时间的延长和电量的消耗而逐渐增厚，直至索要求的厚度，其精确度可控制在，0.01~0.02mm之内，甚至还可以涂镀只需要几微米厚的镀层。此涂镀技术国外在五十年代就发展起来，并迅速得到广泛应用。在国内经过近三年额研究和应用，也取得较好的效果。为了满足涂镀技术的需要，国内已经研制成功了四种涂镀专用电源和20 多种涂镀液。我所在综合这些电源的基础上，新设计了一种负载可调节、结构紧凑、使用灵活、价格便宜的涂镀专用电源，同时也成功的试制了10多种常用涂镀液，供省内各单位参考。
3、金属涂镀技术的特点：
金属涂镀在国内的应用仅二、三年的历史，但是已经为许多部门和工厂所重视，并急于想了解该技术及使用性能情况，试用后普遍要推广应用，显然这与该项技术的特点有关。根
据国内近年推广应用和我所近年的应用体会，其特点可归纳为如下几个方面：
1、金属涂镀技术的设备简单，投资少、上马快。只需要一台专用电源，若干支镀笔，若干种需要的涂镀液即可。就国内目前情况讲，在投资方面多则5~6千元、少则1千元就能搞起来。有电源的地方可以涂镀，无电源的地方也可以涂镀，在无电源的地方利用电瓶也可以涂镀，因此涂镀技术大厂搞的起来，小厂也搞的起。如果和其他修理手段比较，投资就节省很多，一套精镀铬货铁设备至少要1.5万元以上，而且安装麻烦，厂房占地面积大，一套振动电焊设备投资得1万元左右。
确定取消2体育场馆椅、金属涂镀技术工艺灵活，操作简单容易掌握。因为取消了镀槽，不仅可以在车间涂镀，还可以到现场进行不解体涂镀。并且一套涂镀设备，可以涂镀各种各样的品种，根据工况不同的要求换一换镀液就可以了，不像镀槽那样，一个品种要一套设备，一个没有涂镀只是的工人，通过短时间的培训即可以掌握。
3、金属涂镀的沉积速度比槽镀高。因为在槽时，阴阳两极无相对运动，而在涂镀时候，镀笔和工件之间有相对接触运动，镀液不断补充流动，可以大大减少浓差化极，电流密度可以比槽镀大几倍到几十倍，尽管涂镀时镀液中的金属离子浓度很高，比槽镀大10 ~20倍。
而仍能得到均匀致密结合良好的镀层。
4、金属涂镀技术维修质量高，设备容积小，功率小，耗电省。涂镀使用了安倍小时计，能准确的控制镀层厚度，精确度达到±0.01mm，在要求不太高的场合下，可以不必机械加工，不管电焊、热喷涂（焊），槽镀均达不到这样的要求，涂镀设备容量一般为0.4~1.2千瓦，而一般电焊机容量为6~26千瓦，一般槽镀要6千瓦，振动焊接设备容量也不少于5千瓦。所以涂镀耗电功率极小，是一般电镀接耗电量的几十分之一。加之省去机械加工，用电就更节省。例如，一台汽车的半轴套管恢复尺寸用电，若槽镀则耗电4.5度，若采用对焊耗电则需要6度，还需要机械加工，而涂镀则只要耗电0.2度。
5、金属涂镀时，工件输入热量小，在涂镀过程中工件的热温度小于70℃，对基体金属不会产生变形和金相组织的变化，这是焊接和热喷涂（焊）等工艺无法与之竞争的。
6、金属涂镀时，可只用一小杯镀液进行施镀，镀液中不含和剧毒药品，溶液消耗很少，不会造成大量废液排放污染，故对环境污染较小。
7、用金属涂镀工艺所获得的某些金属镀层，具备良好的机械性能，如硬度高、耐磨性好，
通过测试：在室温时高速镍硬度HV为578，相当于洛氏硬度HRC52左右，铁镀层HV为662，相当于洛氏硬度HRC56，钛合金镀层硬度HV693，相当于HRC57，经不同温度回火，三种镀层硬度都有提高，产生二次硬化效应镍镀层100℃回火时HRC54，铁镀层400℃回火时，HRC59，钛合金在300℃回火时，HRC64,通过试验，上述三种镀层的耐磨性均优于45号淬火钢（HRC55）和20Cr渗碳淬火（HRC60），因此用涂镀工艺修复机械零件货修复加工超差的新件，其使用寿命均比原工件有所提高，具有显著的技术经济效果。
8、在镀液方面，采用不溶性阳极，金属离子全靠镀液提供。平时不需要对镀液化验调整，有些工厂虽有镀槽车间，但是一般只有几个镀种，每个镀种又需要一套设备，而涂镀技术目前已经发展到一套设备可镀积金、银、铜、铁、锡、镍、铬、锌、镉、铟、铑、镓、钯、铼等30 多种单一金属或者其合金。同一种金属又可以获得不同特点的镀层，以镍为例就有10种溶液，有的可获得较高的沉积速度，有的可获得较高的致密度；有的可获得较好的电效率；有的镀层光亮美观；有的镀层乌黑吸光性好；有的镀层内应力低；有的镀层耐磨性好等等，另外根据镀液说明书可将单一金属溶液按一定比例配制成多种的合金镀液。
金属涂镀技术近两年在国内引起了人们的极大重视，他们为这一技术能以很小的代价换的较大的经济效益而赞叹不已。又由于这一技术能修复那些以其他技术难以修复的零部件，使一些频临报废的贵重机械得以起死回生。而被人们成为“机械的起死回生术”。大量实际应用离子表明涂镀技术是一项符合我国国情、用途广泛、有强大生命力的新技术。为此，这一技术与热喷涂一起被列入国家“六五”期间四十项重点推广项目之一。
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