論液壓啟閉機活塞桿鍍鉻層非正常失效分析

1、論液壓啟閉機活塞桿鍍鉻層非正常失效分析論文關(guān)鍵詞：活塞桿；電鍍；繡蝕；緣故論文摘要：水利水電工程中的液壓啟閉機活塞桿絕大多數(shù)采納鍍鉻進行防腐，幾十年的體會證明運行良好，可近幾年在幾個水電工程中大型活塞桿的鍍鉻層利用一年內(nèi)即顯現(xiàn)了銹蝕，其緣故值得認真分析。本文所講的非正常失效主若是指活塞桿在利用年內(nèi)即產(chǎn)生銹蝕及鍍鉻層的破壞。咱們發(fā)覺，在同一工程中泄洪深孔油缸的活塞桿專門快銹蝕了，可相同直徑、長度還稍長的導(dǎo)流底孔的活塞桿卻沒有銹蝕，因此對這種活塞桿很決失效的真正緣故應(yīng)作深切的探討。1鍍鉻層的正常失效(1) 由針孔及孔隙造成的銹蝕。鍍雙層鉻(先鍍?nèi)榘足t后鍍硬鉻)不可幸免地會顯現(xiàn)孔隙，利歷時，水氣通過

2、針孔從孔隙抵達母材，時刻長了就慢慢銹蝕，銹蝕面積大了、嚴峻了就進一步造成鍍鉻層剝落，這種失效在褪鍍后蝕坑邊緣是圓滑的。(2) 磨損造成的鍍層減薄，當鍍層全數(shù)被磨損就會產(chǎn)生銹蝕。2 近期所見鍍鉻層的幾種非正常失效（1） 銹蝕部位在褪鍍后蝕坑邊緣是非圓形的(有折角)或顯現(xiàn)裂紋或顯現(xiàn)麻絲狀其尾部是尖的，電鍍專家以為這都是比較典型的由內(nèi)部應(yīng)力造成的失效。（2） 活塞桿涂有油脂的外仲部位在油脂層未損壞悄況下不到一個月的時刻就銹蝕了。（3） 在對返修的活塞桿進行褪鍍前檢測時用藍點法（貼濾紙法）測試孔隙木測出藍點，而褪鍍后發(fā)覺該處有裂紋或蝕坑。（4） 褪鍍后經(jīng)加工的表面還有疏松，有的經(jīng)油浸后留有油跡（擦不掉

3、但用砂布能擦掉）凡留有油跡的地址必有灰點等缺點。3 鍍鉻層非正常失效的緣故3.1 對材質(zhì)抗拉強度大的大型活塞桿，未進行鍍前消應(yīng)和鍍后去氫是非正常失效的緣故之一GB1137989金屬覆蓋層工程用銘電鍍層及GB/T12611-90金屬零件鍍覆前質(zhì)量操縱技術(shù)要求標準規(guī)定凡鋼件的抗拉強度大于1050MPa的都要鍍前排除加工應(yīng)力并在鍍后去氫，因此，有的教授以為凡是抗拉強度達到800MPa（B屬于高強鋼）的就要去氫。對40Cr活塞桿只規(guī)定抗拉強度大于530MPaffi沒規(guī)定上限是不夠的，至少要限制上限在800MPa以下。非正常失效?S塞桿多數(shù)達到800-900MPa有的已超過900MPa。關(guān)于大件（能夠為

4、直徑大于300,長度大于12m的應(yīng)屬于大件）盡管抗拉強度未達到800MPa專家以為也應(yīng)鍍前消應(yīng)鍍后去氫。前面談到的導(dǎo)流底孔活塞桿可能確實是因為鍍前采取停置（7D）時效消應(yīng)和鍍后又進行廠去氫才至今未銹蝕（泄洪深孔活塞桿卻未進行鍍前消應(yīng)和鍍后去氫）。關(guān)于鍍前小消應(yīng)及鍍后不去氫的壞處，有些專家分析以為。鍍鉻時20%的電流用在鍍鉻上，20%的電流用在還原六價鉻上，而60%的電流用于析氫。電鍍時必然會折出鍍液中的氫，析出的氫一部份進入人氣，也有一部份進入母材中，若是未及時地將進入到母材中的氫驅(qū)除掉就會在以后的加工進程中或安裝中或利用中產(chǎn)生氫脆裂紋，這些裂紋將破壞鍍層的結(jié)合力造成鍍層剝落。因此，去氫應(yīng)在鍍

5、后3h,內(nèi)及時進行。電鍍前，機械加工會對像40Cr如此的對應(yīng)力靈敏的材質(zhì)產(chǎn)生加工應(yīng)力，故也要進行消應(yīng)處置，有應(yīng)力存在就可能隨時釋放出來阻礙鍍鉻質(zhì)量。也有專家指出，GBll379-89標準中表2橫向第三欄“僅用于未噴丸工件減少氧脆和恢復(fù)疲勞強度而進行的熱處置”確實是指的抗拉強度小于1050MPa勺大彳牛及40Cr如此的母材的左氫要求。也確實是說標準中仍是涵蓋廠這部份內(nèi)容的。再說國標是針對一般的常規(guī)鍍件而言，對大件及40Cr如此的材質(zhì)必然更要嚴格要求。3.2 活塞桿材質(zhì)存在缺點是非正常失效的緣故之二（1） 活塞桿表面存在必然量的雜質(zhì)及疏松，這些缺點用鍛件標準衡量可能不超標，但對電鍍卻是嚴峻的問題（

6、尤其是這些缺點不是單個的而是集中在一處）。電鍍液中含有酸，電鉸時，這些酸浸入到雜質(zhì)及疏松部位中，電鍍時盡管覆蓋上了，但卻是搭橋過去的，中間是串的，事后浸入的酸作怪，專門快就從里向外侵蝕并成塊剝落。有缺點的表面在電鍍進程中使氫析集，形成氧氣氣泡，造成鍍層結(jié)合不牢，這就能夠?qū)ｉT好說明什么緣故有的活塞桿外部涂有油脂，水氣一時無法浸入，但不到一個月又銹蝕的緣故；也能專門好說明什么緣故用藍點法測試時無孔隙而褪鍍后基體上有蝕坑、裂紋的緣故。(2)鍛件鍛造比過大也有可能造成材質(zhì)缺點。鍛件鍛造比一樣要求大于或等于3，而有問題的活塞桿鍛造比達到8以上，而過大的鍛造比并非必然是好事，因為鋼錠存在偏析是不可幸免的，

7、過大的鍛造比就要求鋼錠的中心線和鍛件的軸線的一致性較高，才能幸免鋼錠的心部缺點外露。當咱們將有問題的活塞桿返修褪鍍又將桿徑車小后，發(fā)覺桿的表面或多或少都存在缺點，其中有大量的亮線及灰點，也有明顯的疏松及裂紋，更有甚者是返修時未褪鍍前用砂輪打磨銹蝕處發(fā)覺基體上就已經(jīng)存在有裂紋了。GB/T1261-90標準明確規(guī)定待鍍件表面不許諾有氧化皮、斑點、凹坑等缺點。還有一種材質(zhì)缺點也是由加工造成的，有些鍛件加工余量過大將表面密實部份加工掉了而露出了鋼錠心部的缺點。鍛件校直不夠加工時為了找正只好一邊多車一邊少車，結(jié)果多車那里將密實部份車掉了，而少車那里可能黑皮才剛車掉，這都是不正常的，都會對電鍍質(zhì)量造成不良

8、阻礙。3 3)鍛造專家以為對直徑大的40Cr鍛件選用520的回火溫度偏低(專家建議回火溫度不低于550)，不能專門好地排除鍛件中的應(yīng)力，而且還應(yīng)隨爐冷卻以便進一步地降低鍛件表面的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是產(chǎn)生微裂紋的本源之一，其不良后果是同鍍前不消應(yīng)、鍍后不去氫是一樣的。材質(zhì)存在的上述缺點是造成電鍍層非正常失效的要緊緣故，這種先天不足是不能用后天的電鍍來彌補的。4 返修后又專門快失效的緣故返修后又專門快失效的要緊緣故是褪鍍后少了去氫工序。褪鍍液中含有較濃的酸，酸造成氫脆，因此，應(yīng)在褪鍍后3h之內(nèi)進行去氫。褪鍍后去氫不只是對40Cr這種對氫靈敏的材質(zhì)，確實是對35#鋼、45#鋼及所有褪鍍件都必需去氫。

9、褪鍍后不去氫可能在下一步電鍍進程中就會造成不良阻礙，這是不能用鍍后去氫加以彌補的。另一個造成返修后專門快失效的次要緣故可能是返修時增加了電鍍時的電流密度。在無實踐體會的情形下輕易改變在水工行業(yè)用了幾十年、電鍍過近10萬根活塞桿的工藝是有風(fēng)險的。就那個問題，有些專家以為，只要硬鉻的硬度能達到，仍是用小電流好，因為電流大析出氫就多，進入桿件基體的氫也多，會產(chǎn)生更多氣泡，電流大鍍層表面應(yīng)力也大，但不密實，易產(chǎn)生裂紋與剝落。要求電鍍電流達到30A/dm2只是部份書上寫的，水工行業(yè)并未在如此大的桿件上實踐過，而日本的書就寫明“依照需要也有效40，10-15A/dm2低溫低電流電鍍”的。專家還說咱們國內(nèi)五機部的廠已用低電流電鍍連年