1、逝豳 粘接一刷镀复合技术在刨边机 导轨修复中的应用 茂名市第二技工学校 (广东525000) 冯剑艺 B81120A刨边机是我校从茂名石化机械厂购进的一 大型旧设备，该设备原主要应用于锅炉、压力容器制造 中对各类金属钢板焊接前的坡口加工，斜边、直边、u 形边的刨削成形。但该设备从1975年开始使用至今已服 役多年，导轨磨损严重，表面有多次拉伤，遭到淘汰。 为了做到物尽其用，便于教学，我们决定对该设备进行 维修。 该设备导轨材质为灰铸铁HT300，导轨长12m，分 两段与床身整体铸成，中问磨损量超过123mm，且有 多条拉伤的凹槽，一般拉伤长度085m，深度15 2mm，宽度23mm左右。如果采
2、用粘接方法修复导轨， 其强度可满足要求，但抗冲击性能和润滑效果差，易出 现二次拉伤。若采用刷镀修复，由于导轨磨损量大，镀 层过厚，易产生起泡、脱壳等问题。考虑到两种方法的 优缺点，从满足实际需要和提高设备使用寿命出发，我 们决定采用粘接一刷镀复合技术，即先用粘接方法修复拉 伤的凹槽，再用刷镀技术修复磨损部位的方法，进一步 提高导轨的耐磨性和硬度。 一、粘接工艺 1粘接剂的选择 由于粘接与刷镀同时应用，在选择粘接剂时，既要 考虑粘接强度，又要考虑粘接剂的可刷镀性。为此我们 选择JL2205导电型钛合金属粘接剂，该粘胶采用纯金属 钛、硅合成，主要适用于粘接一刷镀复合工艺中凹坑的填 补及导电材料的粘
3、接，涂层抗拉压强度、耐磨性、结合 度都较好。 工艺流程为：表面预处理一粘接剂配制一涂胶一固 化。 2粘接操作 (1)导轨表面预处理表面清理，采用香蕉水清 除油污、锈迹。去毛刺及疲劳层，采用手提砂轮和刮 刀进行。机械处理，将导轨用砂纸打磨出金属光泽， 表面粗糙度达到R =501,Lm，处理后再用丙酮清洗。 (2)涂敷涂层JL2205导电型钛合金属粘接剂为双 组份，按说明书要求，严格按比例进行配制并反复调和 均匀，立即涂敷。涂敷时，先将少量胶敷于拉伤处，用 油灰刀反复按压，使其充分浸润基体，再涂大量胶，把 所有拉伤的凹槽填平。 (3)涂层固化涂层采用室温固化，24h后可进行 刷镀。 二、尉镀工艺
4、1刷镀原理 刷镀(又名接触电镀)是一种不把工件放在镀槽中 的电镀方法。在国标GB3138一l982中是这样定义的： “刷镀为依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电 解液的电镀方法。” 刷镀原理如图1所示，电镀时零件为负极，要镀的 金属为正极。正极外面包有吸水纤维材料(玻璃布、尼 龙布或海绵等，其厚度约23mm)，以便沾吸或滴入电 解液。通电后，电解液中的金属离子不断地透过纤维材 料，当正极不断在工件表面上移动时，析出的金属就沉 积在工件表面形成镀层，并随时间的增加而逐渐加厚。 图1刷镀的原理 1阳极2电解液3整流器4阴极(工件) 参曷 工热加工 焊接与切割2009年第14期 WWWmeta
5、lwOrking1 950com 圆麴墼 镀层的均匀性可由电流密度、电镀时问和阳极移动速度 来控制。其特点是：不用镀槽，重型机械可就地修复或 不解体修复，刷镀后一般不需要进行机加工，工艺简单， 操作灵活安全，周期短。 2镀笔 采用带有冷却及电解液自动供给系的平面镀笔，如 图2所示，导轨包有吸水纤维(海绵)，通过胶木套装 在外套管上(外套管用紫铜管制成)，中间装有紫铜制 成的内铜管。在内铜管中装有向吸水纤维供应电解液的 塑料管，冷却水可从外套管中流过，以冷却电极，外套 管外涂绝缘胶，起绝缘作用。 图2镀笔 1工件(导轨) 2纤维材料(海绵) 3阳极 4胶木套5外套管6内铜管 工艺流程为：预处理一
6、水洗一电净一水洗一活化一水 洗一刷镀过渡层一水洗一刷镀工作层一水洗一镀后修磨。 3刷镀操作 (1)镀而预处理 首先对刷镀部位进行除油清洗， 再分别Jj细砂布、细砂纸进行精细打磨，去掉氧化层和 疲劳层；最后用丙酮反复冲刷和清洗，以确保油污彻底 除净 (2)电净电源置正极性(即导轨接负极)，电压 12V，时间约60s，相对速度约6mrain。用自来水彻底 冲掉导轨表面及邻近部位残留的电解液。此时导轨表面 应有一层均匀水膜，不挂水珠。 (3)活化电源置反极性(即导轨接正极)，先用 2号活化液进行活化，电压l2V，时间约50s(导轨表面 有一层均匀的黑色膜)，相对速度约8mrain，用自来水 冲洗；接
7、着用3号活化液活化，电压18V，时间约40s， 相对速度约8mmin，直到黑色膜消失并出现无花斑的均 圈 旦 笪!塑堡堡 塑 WWWmetaworking1950 corn 参磊 工热加工 匀银灰色为止。用自来水冲洗，再用蒸馏水冲洗一遍。 (4)刷过渡层用特殊镍打底，作过渡层。镀前用 开水冲洗导轨，使导轨预热至40C左右，同时将特殊镍 镀液预热至4050，电源置正极性(即导轨接负极)， 用镀笔先无电擦拭1012s，接着通电，在18V下闪镀5 10s后，慢慢将电压降至12V，镀00020005mm， 用蒸馏水冲洗。因导轨随负荷较大，为了提高过渡层和 工作层的结合强度，再用l号活化液活化一次(电源
8、仍 置正极性)，不用水冲洗。 (5)刷渡尺寸层和工作层：快速镍，电源置正极性 (即导轨接负极)，电压10V，先无电擦拭810s，然后 正电起镀。每镀01015ram后，停机用油石和水砂纸 打磨镀面，去掉粗糙表面，然后再经电净，用1号活化 液(正接)活化，电压12V，时间约30s，蒸馏水冲洗， 再用特殊镍(12V，先无电擦拭35s)镀夹心层0002 0005mm，蒸馏水冲洗，反复用快速镍(10V)继续 刷镀，直至镀够尺寸为止。 三、镀面修整及质保措施 1镀面修整 用锉刀、砂布和油石进行打磨，去掉多镀部分，最 后再用绸布、抛光膏进行精细抛光，使其表面粗糙度值 达到R ：08Ia,m以下。 2质保措
9、施 (1)由于镀层较厚，为了减少镀层的内应力，多次 采用特殊镍打夹心层，以增加镀层强度。 (2)为了减少镀层的内应力，使晶粒较细致，电沉 积速度快、结合强度高，我们将导轨与镀液的温度都预 热至50C左右。 (3)为了充分搅动刷镀液，使金属离子能均匀地与 导轨表面接触，保持电沉积速度基本一致，我们要求镀 笔与导轨既接触又相对运动，且运动速度约为6m 。min 四、生产应用效果 采用粘接一刷镀复合技术用来修复磨损、拉伤的导 轨，可缩短修复期，节约维修费用。经过1年的运行， 导轨除正常磨损外，未发现有涂层脱落现象。实践证明， 运用粘接一刷镀复合技术修复导轨效果良好，同时机床导 轨各项性能均得到改善，彻底解决了导轨拉伤问题，延 长了刨边机导轨的使用寿命，值得广泛采用。MW (20090324)
