熱處理生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、 材料科學(xué)與工程學(xué)院本科生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告系 別： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓名/學(xué)號(hào)： 實(shí)習(xí)地點(diǎn)： 實(shí)習(xí)時(shí)間： 帶隊(duì)教師： 2013年 10 月 1日目 錄TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc5493 第一部分 預(yù)習(xí)報(bào)告 PAGEREF _Toc5493 2 HYPERLINK l _Toc6265 1.1連續(xù)退火簡介 PAGEREF _Toc6265 2 HYPERLINK l _Toc3572 1.2熱鍍鋅簡介 PAGEREF _Toc3572 3 HYPERLINK l _Toc4251 1.3電鍍簡介 PAGEREF _Toc4251 4 HYPERLINK l _To

2、c845 1.4熱噴涂簡介 PAGEREF _Toc845 9 HYPERLINK l _Toc3953 1.5 PVD簡介 PAGEREF _Toc3953 11 HYPERLINK l _Toc456 第二部分 實(shí)習(xí)培訓(xùn)報(bào)告 PAGEREF _Toc456 13 HYPERLINK l _Toc23598 2.1四鋼軋：汽車鍍鋅板鍍鋅層質(zhì)量與檢測(cè)以及板帶清洗 PAGEREF _Toc23598 13 HYPERLINK l _Toc6059 2.2表面工程：現(xiàn)代表面科學(xué)技術(shù)及高性能涂層的綠化設(shè)備 PAGEREF _Toc6059 14 HYPERLINK l _Toc10326 2.3馬鞍

3、山車輪公司 PAGEREF _Toc10326 15 HYPERLINK l _Toc861 第三部分 下廠實(shí)習(xí)報(bào)告 PAGEREF _Toc861 17 HYPERLINK l _Toc2018 3.1馬鋼表面工程 PAGEREF _Toc2018 17 HYPERLINK l _Toc17269 3.2馬鋼車輪公司 PAGEREF _Toc17269 19 HYPERLINK l _Toc22405 3.3馬鋼第四軋鋼總廠 PAGEREF _Toc22405 21 HYPERLINK l _Toc8302 3.4方圓回轉(zhuǎn)支承 PAGEREF _Toc8302 23 HYPERLINK l

4、_Toc27161 3.5 泰爾重工 PAGEREF _Toc27161 25 HYPERLINK l _Toc17626 3.6 多晶科技 PAGEREF _Toc17626 27 HYPERLINK l _Toc24190 實(shí)習(xí)總結(jié) PAGEREF _Toc24190 28 HYPERLINK l _Toc24648 致謝 PAGEREF _Toc24648 29 HYPERLINK l _Toc18807 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc18807 30 引言一直以來對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)材料科學(xué)與工程都沒有一 個(gè)確切的認(rèn)識(shí)，比如說在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用方面。盡管通過三年的學(xué)習(xí)，對(duì)專業(yè)知識(shí)也

5、有了一定得積累，卻總有一種管中窺豹的感覺，總是不能全面地去認(rèn)識(shí)自己的專業(yè)。直到經(jīng)歷了這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)自己的專業(yè)有了全新的認(rèn)識(shí)，因?yàn)檫@次實(shí)習(xí)讓我把理論知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系在了一起，讓我得到不一樣的收獲。通過這為期三周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的工程和社會(huì)知識(shí)?？梢哉f，這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我參與實(shí)踐活動(dòng)、理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在侯老師的帶領(lǐng)下我們見習(xí)了馬鋼屬下的表面工程公司、車輪公司、四鋼軋、方圓回轉(zhuǎn)支承、多晶科技和泰爾重工。在這個(gè)科技時(shí)代中，工業(yè)產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)工藝、流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成。因此，在實(shí)習(xí)

6、過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清楚生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作；其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實(shí)習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們的知識(shí)運(yùn)用能力。 下廠實(shí)習(xí)是我們?cè)谛４髮W(xué)生一次非常難得的接觸實(shí)際、深入社會(huì)、了解中國工業(yè)現(xiàn)狀、認(rèn)識(shí)自我的好機(jī)會(huì)，所以，我們要珍惜這難得的機(jī)會(huì)，認(rèn)真完成實(shí)習(xí)任務(wù)，為畢業(yè)做好充分準(zhǔn)備。第一部分 預(yù)習(xí)報(bào)告1.1連續(xù)退火簡介 連續(xù)退火(continuous annealing)是相對(duì)罩式退火而言的，連續(xù)退火為帶鋼連續(xù)通過退火爐，退火爐無封口，帶鋼不經(jīng)過停留而直接進(jìn)行卷取的生產(chǎn)方式。在生產(chǎn)應(yīng)用中，連續(xù)退火應(yīng)用廣泛，連續(xù)退火使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻容S晶粒，

7、同時(shí)消除加工硬化和殘留內(nèi)應(yīng)力，鋼的組織和性能恢復(fù)到冷變形前狀態(tài)的熱處理工藝。1.1.1連續(xù)退火 帶鋼在直通式爐內(nèi)連續(xù)運(yùn)行過程中完成的退火工藝。帶鋼的連續(xù)退火研究開始于20世紀(jì)30年代。5060年代連續(xù)熱處理工藝在鍍錫原板的生產(chǎn)中得到廣泛運(yùn)用。隨后，日本采用高溫軋制(Ar3點(diǎn)以上)、高溫卷取(Ar1點(diǎn)以上)工序同退火時(shí)過時(shí)效處理(見時(shí)效處理)工序合并的方法，生產(chǎn)深沖用冷連鑄軋鋼板獲得成功。1971年和1972年日本先后建成了兩條連續(xù)退火生產(chǎn)線。到了80年代連續(xù)退火得到了廣泛應(yīng)用。連續(xù)退火機(jī)組的工藝流程如圖所示。冷軋帶鋼廠連續(xù)退火機(jī)組工藝流程1-開卷和焊接；2-清洗；3-活套；4-連續(xù)退火；5-平

8、整和拉矯；6-卷取 連續(xù)退火爐按作業(yè)方式分立式(塔式)與臥式兩種。塔式退火爐用于每月必須退火1萬t以上的帶鋼時(shí)才是經(jīng)濟(jì)的。產(chǎn)量低時(shí)，用臥式連續(xù)退火爐較經(jīng)濟(jì)，因?yàn)檫@種爐子投資低、熱量消耗較少。目前，在生產(chǎn)中運(yùn)行的有4種工藝：(1)新日鐵公司的NSC-CAPL方法；(2)日本鋼管公司的NKK-CAL方法；(3)川崎公司的KM-CAL方法；(4)比利時(shí)公司的NOWAQ方法。 它們的不同點(diǎn)在于加熱后的冷卻方法不同，有水冷、氣冷、輥冷、水一氣復(fù)合冷卻、輥一氣復(fù)合冷卻、浸冷、噴冷等。各種冷卻方法用來控制冷卻速度，以得到所需組織結(jié)構(gòu)的冷卻帶鋼。4種方法原則上有兩種不同的退火周期。一種是加熱到退火溫度后保溫，

9、冷卻到過時(shí)效溫度時(shí)再保溫，隨后冷卻到室溫。另一種是加熱到退火溫度后保溫，冷卻到室溫，再重新加熱到過時(shí)效溫度，在此溫度上保溫，最后冷卻到室溫。對(duì)雙相鋼，無需加熱到過時(shí)效溫度。用上述兩種不同退火周期，可生產(chǎn)CQ(商用質(zhì)量)、DQ(沖壓質(zhì)量)、DDQ(深沖質(zhì)量)、HS(高強(qiáng)度鋼)和雙相鋼。 1.2熱鍍鋅簡介 熱鍍鋅（galvanizing） 也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅：是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上。是將除銹后的鋼件浸入500左右融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。 熱鍍鋅工藝流程：成品酸洗-水洗-加助鍍液-烘干-掛鍍-冷卻-藥化-清洗-打磨-熱鍍鋅完工 1、

10、熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來的，自從1836年法國把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來，已經(jīng)有一百四十年的歷史了。然而，熱鍍鋅工業(yè)是近三十年來伴隨冷軋帶鋼的飛速發(fā)展而得到了大規(guī)模發(fā)展。1.2.1原理1 熱鍍鋅層防護(hù)性能通常電鍍鋅層厚度515m，而熱鍍鋅層一般在35m以上，甚至高達(dá)200m。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機(jī)物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理有機(jī)械保護(hù)及電化學(xué)保護(hù)，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳酸鋅保護(hù)膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護(hù)膜(也稱白銹)受到破壞又會(huì)形成新的膜層。當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時(shí)，鋅對(duì)基體產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)，鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.76V，

11、鐵的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.44V，鋅與鐵形成微電池時(shí)鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護(hù)。顯然熱鍍鋅對(duì)基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。2 熱鍍鋅層形成過程熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時(shí)形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結(jié)合，其過程可簡單地?cái)⑹鰹椋寒?dāng)鐵工件浸入熔融的鋅液時(shí)，首先在界面上形成鋅與鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體，兩種金屬原子之間是融合，原子之間引力比較小。因此，當(dāng)鋅在固熔體中達(dá)到飽和后，鋅鐵兩種元素原子相互擴(kuò)散，擴(kuò)散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴(kuò)散

12、到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13，沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當(dāng)工件從浸鋅液中移出時(shí)表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。3 生產(chǎn)工序熱鍍鋅（鋼管）生產(chǎn)工藝：上料酸洗、水洗溶劑烘干熱鍍鋅內(nèi)、外吹滾標(biāo)、標(biāo)識(shí)鈍化檢驗(yàn)包裝。 按照習(xí)慣往往根據(jù)鍍前處理方法的不同把熱鍍鋅工藝分為線外退火和線內(nèi)退火兩大類。a. 線外退火：就是熱軋或冷軋鋼板進(jìn)入熱鍍鋅作業(yè)線之前，首先在抽底式退火爐或罩式退火爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火，這樣，鍍鋅線就不存在退火工序了。鋼板在熱鍍鋅之前必須保持一個(gè)無氧化物和其他臟物存在的潔凈的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經(jīng)退火的表面氧化鐵皮清除，然后涂上

13、一層由氯化鋅或由氯化銨和氯化鋅混合組成的溶劑進(jìn)行保護(hù)，從而防止鋼板再被氧化。屬于這個(gè)類別的熱鍍鋅方法包括 ：濕法熱鍍鋅法、單張鋼板法和惠林熱法。b線內(nèi)退火：就是由冷軋或熱軋車間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板，在熱鍍鋅作業(yè)線內(nèi)進(jìn)行氣體保護(hù)再結(jié)晶退火。屬于這個(gè)類別的熱鍍鋅方法包括：森吉米爾法、改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法（同日本川崎法）、賽拉斯法和莎倫法。1.2.2工業(yè)方法濕法工藝 、單張鋼板、 惠林熱法、 線內(nèi)退火、 森吉米爾法、 美鋼聯(lián)法、 賽拉斯法、 莎倫法、 改良森吉米1.2.3熱鍍鋅原理將鐵件清洗干凈，然后溶劑處理，烘干后浸入鋅液中，鐵與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的鋅層，其流程為：脫脂-水洗-酸洗

14、-助鍍-烘干-熱浸鍍鋅-分離-冷卻鈍化。熱鍍鋅的合金層的厚度主要取決于鋼材的硅含量等化學(xué)成份，鋼材的橫截面積大小，鋼材表面的粗糙程度，鋅鍋溫度，浸鋅時(shí)間，冷卻快慢，冷軋變形等。1.2.4熱鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)1、處理費(fèi)用低：熱浸鍍鋅防銹的費(fèi)用要比其他漆料涂層的費(fèi)用低；2、持久耐用：在郊區(qū)環(huán)境下，標(biāo)準(zhǔn)的熱鍍鋅防銹厚度可保持50年以上而不必修補(bǔ)；在市區(qū)或近海區(qū)域，標(biāo)準(zhǔn)的熱鍍鋅防銹層則可保持20年而不必修補(bǔ)；3、可靠性好：鍍鋅層與鋼材間是冶金結(jié)合，成為鋼表面的一部份，因此鍍層的持久性較為可靠；4、鍍層的韌性強(qiáng)：鍍鋅層形成一種特別的冶金結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能承受在運(yùn)送及使用時(shí)受到機(jī)械損傷；5、全面性保護(hù)：鍍件的每一部

15、分都能鍍上鋅，即使在凹陷處、尖角及隱藏處都能受到全面保護(hù)；6、省時(shí)省力：鍍鋅過程要比其他的涂層施工法更快捷，并且可避免安裝后在工地上涂刷所需的時(shí)間。7、初期成本低：一般情況下，熱浸鋅的成本比施加其他保護(hù)涂層要低，原因很簡單，其他保護(hù)涂層如打砂油漆是勞力密集的工序，反之熱浸鋅的工序?yàn)楦邫C(jī)械化，緊密控制的廠內(nèi)施工。8、檢驗(yàn)簡單方便：熱浸鋅層可以目視及簡單的非破壞性涂層厚度表作測(cè)試9、可靠性：熱浸鋅的規(guī)格一般按照BS EN ISO 1461執(zhí)行，規(guī)限其最低的鋅層厚度，所以其防銹年期及表現(xiàn)是可靠及可預(yù)計(jì)的。1.3電鍍簡介電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中，以被鍍基體金屬為陰極，通過電解作用，使鍍液中欲

16、鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬，具有新的特征。根據(jù)鍍層的功能分為防護(hù)性鍍層，裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。鋁件電鍍液配方工藝流程：高溫弱堿浸蝕清洗酸洗清洗浸鋅清洗二次浸鋅清洗預(yù)鍍銅清洗氰化鍍銀回收洗清洗浸亮清洗烘干。從工藝流程看，所選保護(hù)材料必須耐高溫（80左右）、耐堿、耐酸，其次，保護(hù)材料在鍍銀后能易于剝離。市售的保護(hù)材料有可剝性橡膠、可剝性漆、一般粘性膠帶及膠帶等。分別試驗(yàn)這些保護(hù)材料的耐酸、堿腐蝕、耐高溫（堿蝕溶液最高溫度80左右）性能以及可剝離性。1.3.1工作原理1.概述電鍍需要一個(gè)向電鍍槽供電的低壓大電流電源以及由電鍍液、待鍍

17、零件(陰極)和陽極構(gòu)成的電解裝置。其中電鍍液成分視鍍層不同而不同，但均含有提供金屬離子的主鹽，能絡(luò)合主鹽中金屬離子形成絡(luò)合物的絡(luò)合劑，用于穩(wěn)定溶液酸堿度的緩沖劑，陽極活化劑和特殊添加物(如光亮劑、晶粒細(xì)化劑、整平劑、潤濕劑、應(yīng)力消除劑和抑霧劑等)。電鍍過程是鍍液中的金屬離子在外電場(chǎng)的作用下，經(jīng)電極反應(yīng)還原成金屬原子，并在陰極上進(jìn)行金屬沉積的過程。因此，這是一個(gè)包括液相傳質(zhì)、電化學(xué)反應(yīng)和電結(jié)晶等步驟的金屬電沉積過程。2.電鍍?cè)韴D在盛有電鍍液的鍍槽中，經(jīng)過清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的負(fù)極和正極聯(lián)接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類、緩沖劑、p

18、H調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，電鍍液中的金屬離子，在電位差的作用下移動(dòng)到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進(jìn)入電鍍液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下，如鍍鉻，是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極，它只起傳遞電子、導(dǎo)通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度，需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來維持。電鍍時(shí)，陽極材料的質(zhì)量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會(huì)影響鍍層的質(zhì)量，需要適時(shí)進(jìn)行控制。首先電鍍液有六個(gè)要素：主鹽、附加鹽、絡(luò)合劑、緩沖劑、陽極活化劑和添加劑。電鍍?cè)戆膫€(gè)方面：電鍍液、電鍍反應(yīng)、電極與反應(yīng)原理、金屬的電沉積過程。電鍍反

19、應(yīng)中的電化學(xué)反應(yīng)：下圖是電鍍裝置示意圖，被鍍的零件為陰極，與直流電源的負(fù)極相連，金屬陽極與直流電源的正極聯(lián)結(jié)，陽極與陰均浸入鍍液中。當(dāng)在陰陽兩極間施加一定電位時(shí)，則在陰極發(fā)生如下反應(yīng)：從鍍液內(nèi)部擴(kuò)散到電極和鍍液界面的金屬離子Mn+從陰極上獲得n個(gè)電子，還原成金屬M(fèi)。另一方面，在陽極則發(fā)生與陰極完全相反的反應(yīng)，即陽極界面上發(fā)生金屬M(fèi)的溶解，釋放n個(gè)電子生成金屬離子Mn+。3.電極及反應(yīng)機(jī)理A、電極電位當(dāng)金屬電極浸入含有該金屬離子的溶液中時(shí)，存在如下的平衡，即金屬失電子而溶解于溶液的反應(yīng)和金屬離子得電子而析出金屬的逆反應(yīng)應(yīng)同時(shí)存在：Mn+ne = M平衡電位與金屬的本性和溶液的溫度，濃度有關(guān)。為了

20、精確比較物質(zhì)本性對(duì)平衡電位的影響，人們規(guī)定當(dāng)溶液溫度為250，金屬離子的濃度為1mol/L時(shí)，測(cè)得的電位叫標(biāo)準(zhǔn)電極電位。標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)值較大的金屬都易失掉電子被氧化，而標(biāo)準(zhǔn)電極電位正值較大的金屬都易得到電子被還原。B、極化所謂極化就是指有電流通過電極時(shí)，電極電位偏離平衡電極電位的現(xiàn)象。所以，又把電流-電位曲線稱為極化曲線。產(chǎn)生極化作用的原因主要是電化學(xué)極化和濃差極化。1、電化學(xué)極化由于陰極上電化學(xué)反應(yīng)速度小于外電源供給電子的速度，從而使電極電位向負(fù)的方向移動(dòng)而引起的極化作用。2、濃差極化由于鄰近電極表液層的濃度與溶液主體的濃度發(fā)生差異而產(chǎn)生的極化稱濃差極化，這是由于溶液中離子擴(kuò)散速度小于電子運(yùn)

21、動(dòng)造成的。電鍍過程是鍍液中的金屬離子在外電場(chǎng)的作用下，經(jīng)電極反應(yīng)還原成金屬原子并在陰極上進(jìn)行金屬沉積的過程。電鍍?cè)砗唵味?，就是在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中，以被鍍基體金屬為陰極，通過電解作用，使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層。電鍍的要素： 1.陰極：被鍍物，指各種接插件端子。 2.陽極：若是可溶性陽極，則為欲鍍金屬。若是不可溶性陽極，大部分為貴金屬（白金，氧化銥）。 3.電鍍藥水：含有欲鍍金屬離子的電鍍藥水。 4.電鍍槽：可承受，儲(chǔ)存電鍍藥水的槽體，一般考慮強(qiáng)度，耐蝕，耐溫等因素。 5.整流器：提供直流電源的設(shè)備。(磨光拋光)上掛脫脂除油水洗(電解拋光或化學(xué)拋光)酸洗

22、活化(預(yù)浸)電鍍水洗(后處理)水洗干燥下掛檢驗(yàn)包裝電鍍工作條件是指電鍍時(shí)的操作變化因素，包括：電流密度、溫度、攪拌和電源的波形等。4.陰極電流密度任何鍍液都有一個(gè)獲得良好鍍層的電流密度范圍，獲得良好鍍層的最小電流密度稱電流密度下限，獲得良好鍍層的最大電流密度稱電流密度上限。一般來說，當(dāng)陰極電流密度過低時(shí)，陰極極化作用小，鍍層的結(jié)晶晶粒較粗，在生產(chǎn)中很少使用過低的陰極電流密度。隨著陰極電流密度的增大，陰極的極化作用也隨之增大(極化數(shù)值的增加量取決于各種不同的電鍍?nèi)芤?，鍍層結(jié)晶也隨之變得細(xì)致緊密；但是陰極上的電流密度不能過大，不能超過允許的上限值(不同的電鍍?nèi)芤涸诓煌に嚄l件下有著不同的陰極電流

23、密度的上限值)，超過允許的上限值以后，由于陰極附近嚴(yán)重缺乏金屬離子的緣故，在陰極的尖端和凸出處會(huì)產(chǎn)生形狀如樹枝的金屬鍍層、或者在整個(gè)陰極表面上產(chǎn)生形狀如海綿的疏松鍍層。在生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的是在零件的尖角和邊緣處容易發(fā)生“燒焦”現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)形成樹枝狀結(jié)晶或者是海綿狀鍍層。5.電鍍?nèi)芤簻囟犬?dāng)其它條件（指電壓不變，由于離子擴(kuò)散速度加快，電流會(huì)增大）不變時(shí)，升高溶液的溫度，通常會(huì)加快陰極反應(yīng)速度和離子擴(kuò)散速度，降低陰極極化作用，因而也會(huì)使鍍層結(jié)晶變粗。但是不能認(rèn)為升高溶液溫度都是不利的，如果同其它工藝條件配合恰當(dāng)，升高溶液溫度也會(huì)取得良好效果。例如升高溫度可以提高允許的陰極電流密度的上限值，陰極電流密

24、度的增加會(huì)增大陰極極化作用，以彌補(bǔ)升溫的不足，這樣不但不會(huì)使鍍層結(jié)晶變粗而且會(huì)加快沉積速度，提高生產(chǎn)效率。此外還可提高溶液的導(dǎo)電性、促進(jìn)陽極溶解、提高陰極電流效率(鍍鉻除外)、減少針孔、降低鍍層內(nèi)應(yīng)力等效果。6.攪拌攪拌會(huì)加速溶液的對(duì)流，使陰極附近消耗了的金屬離子得到及時(shí)補(bǔ)充和降低陰極的濃差極化作用，因而在其它條件相同的情況下，攪拌會(huì)使鍍層結(jié)晶變粗。采用攪拌的電鍍液必須進(jìn)行定期或連續(xù)過濾，以除去溶液中的各種固體雜質(zhì)和渣滓，否則會(huì)降低鍍層的結(jié)合力并使鍍層粗糙、疏松、多孔。7.電鍍方式電鍍分為掛鍍、滾鍍、連續(xù)鍍和刷鍍等方式，主要與待鍍件的尺寸和批量有關(guān)。掛鍍適用于一般尺寸的制品，如汽車的保險(xiǎn)杠，自

25、行車的車把等。滾鍍適用于小件，如緊固件、墊圈、銷子等。連續(xù)鍍適用于成批生產(chǎn)的線材和帶材。刷鍍適用于局部鍍或修復(fù)。電鍍液有酸性的、堿性的和加有鉻合劑的酸性及中性溶液，無論采用何種鍍覆方式，與待鍍制品和鍍液接觸的鍍槽、吊掛具等應(yīng)具有一定程度的通用性。1.3.2鍍層分類若按鍍層的成分則可分為單一金屬鍍層、合金鍍層和復(fù)合鍍層三類。2若按用途分類，可分為：防護(hù)性鍍層；防護(hù)性裝飾鍍層；裝飾性鍍層；修復(fù)性鍍層；功能性鍍層1.單金屬電鍍單金屬電鍍至今已有170多年歷史，元素周期表上已有33種金屬可從水溶液中電沉積制取。常用的有電鍍鋅、鎳、鉻、銅、錫、鐵、鈷、鎘、鉛、金、銀等l0余種。在陰極上同時(shí)沉積出兩種或兩

26、種以上的元素所形成的鍍層為合金鍍層。合金鍍層具有單一金屬鍍層不具備的組織結(jié)構(gòu)和性能，如非晶態(tài)NiP合金，相圖上沒有的各蕊sn合金，以及具有特殊裝飾外觀，特別高的抗蝕性和優(yōu)良的焊接性、磁性的合金鍍層等。2.復(fù)合鍍復(fù)合鍍是將固體微粒加入鍍液中與金屬或合金共沉積，形成一種金屬基的表面復(fù)合材料的過程，以滿足特殊的應(yīng)用要求。根據(jù)鍍層與基體金屬之間的電化學(xué)性質(zhì)分類，電鍍層可分為陽極性鍍層和陰極性鍍層兩大類。凡鍍層金屬相對(duì)于基體金屬的電位為負(fù)時(shí)，形成腐蝕微電池時(shí)鍍層為陽極，故稱陽極性鍍層，如鋼鐵件上的鍍鋅層；而鍍層金屬相對(duì)于基體金屬的電位為正時(shí)，形成腐蝕微電池時(shí)鍍層為陰極，故稱陰極性鍍層，如鋼鐵件上的鍍鎳層

27、和鍍錫層等。按用途分類可分為：防護(hù)性鍍層：如Zn、勱Ni、Ni、Cd、Sn和Cd-Sn等鍍層，作為耐大氣及各種腐蝕環(huán)境的防腐蝕鍍層；防護(hù)裝飾鍍層：如CuNiCr、Ni-Fe-cr復(fù)合鍍層等，既有裝飾性，又有防護(hù)性；裝飾性鍍層：如Au、A9以及Cu孫仿金鍍層、黑鉻、黑鎳鍍層等；修復(fù)性鍍層：如電鍍Ni、cr、Fe層進(jìn)行修復(fù)一些造價(jià)頗高的易磨損件或加工超差件；功能性鍍層：如Ag、Au等導(dǎo)電鍍層；Ni-Fe、Fe-C0、Ni-C0等導(dǎo)磁鍍層；Cr、Pt-Rll等高溫抗氧化鍍層；Ag、Cr等反光鍍層；黑鉻、黑鎳等防反光鍍層；硬鉻、NiSiC等耐磨鍍層；NiVIEE、NiC(石墨)減摩鍍層等；S小Pb、C

28、u、sn、Ag等焊接性鍍層；防滲碳鍍Cu等。1.3.3電鍍電源1.電源組成主電路主要包括主變壓器、功率整流器件和一些檢測(cè)、保護(hù)裝置等。電鍍電源中的主變壓器是將交流電源電壓降低為電鍍工藝所需要的電壓值。晶閘管整流器中使用的是工頻(50Hz)變壓器，高頻開關(guān)電源中使用的是高頻(1050kHz)變壓器。檢測(cè)裝置包括電壓表、電流互感器等。保護(hù)裝置主要是用于功率整流器件的過流保護(hù)?？刂齐娐分饕ňчl管或IGBT等的觸發(fā)控制電路，電源的軟啟動(dòng)電路，過流、過壓保護(hù)電路，電源缺相保護(hù)電路等。2.電源特點(diǎn)1、節(jié)能效果好開關(guān)電源由于采用了高頻變壓器，轉(zhuǎn)換效率大大提高，正常情況下較可控硅設(shè)備提高效率10%以上，負(fù)

29、載率達(dá)70%以下時(shí)較可控硅設(shè)備提高效率30%以上。2、輸出穩(wěn)定性高由于系統(tǒng)反應(yīng)速度快(微秒級(jí))，對(duì)于網(wǎng)電及負(fù)載變化具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，輸出精度可優(yōu)于1%。開關(guān)電源的工作效率高、所以控制精度高，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。3、輸出波形易于調(diào)制由于工作頻率高，其輸出波形調(diào)整相對(duì)處理成本較低，可以較方便的按照用戶工藝要求改變輸出波形。這樣對(duì)于工作現(xiàn)場(chǎng)提高工效，改善加工產(chǎn)品質(zhì)量有較強(qiáng)作用。4、體積小、重量輕體積與重量為可控硅電鍍電源的1/5-1/10，便于規(guī)劃、擴(kuò)建、移動(dòng)、維護(hù)和安裝。1.3.4局部電鍍通常按其施鍍面積可將電鍍分為全部鍍和局部鍍兩種。許多需局部電鍍的零件就要對(duì)其非鍍面進(jìn)行絕緣保護(hù)，這就要用不同的

30、局部絕緣方法來滿足施工的技術(shù)要求，以保證零件非鍍面不會(huì)鍍上鍍層，尤其是有特殊要求的零件。根據(jù)日常的工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)介紹電鍍中常用的幾種局部電鍍工藝方法。1.包扎法這種方法是用膠布或塑料的布條、膠帶等材料對(duì)非鍍面進(jìn)行絕緣保護(hù)，其包扎的方法根據(jù)零件的形狀而定。包扎法適用于簡單零件，特別是形狀規(guī)則的圓形零件。包扎法是最簡單的絕緣保護(hù)方法。2.專用夾具法專用夾具法，又叫仿形夾具法。也就是說，對(duì)于某些形狀比較復(fù)雜的零件，可以仿照零件的形狀設(shè)計(jì)出專用的絕緣夾具，從而可大大提高生產(chǎn)效率。如軸承內(nèi)徑或外徑進(jìn)行局部鍍鉻時(shí)，就可以設(shè)計(jì)一種專用的軸承鍍鉻夾具，且這種夾具還可以重復(fù)多次使用。3.蠟劑保護(hù)法用蠟制劑絕緣的特

31、點(diǎn)是，與零件的粘接性能好，使用溫度范圍寬，絕緣層的端邊不會(huì)翹起，因此，適用于對(duì)絕緣端邊尺寸公差要求高、形狀較復(fù)雜的零件。此外，蠟制劑也可重復(fù)使用，損耗小，但其使用方法比較復(fù)雜，周期較長。涂覆蠟制劑時(shí)，零件應(yīng)預(yù)熱到5070 ，再涂覆熔化了的蠟制劑，先涂一薄層，覆蓋整個(gè)需絕緣的表面，這時(shí)蠟不應(yīng)中途凝固，然后再反復(fù)涂至所需厚度。涂覆后在尚未冷卻到室溫之前的溫?zé)釥顟B(tài)下，用小刀對(duì)絕緣端邊進(jìn)行修整，再用棉球沾汽油反復(fù)擦拭欲鍍表面，該操作要十分仔細(xì)。鍍后可在熱水或?qū)Ｓ孟炌皟?nèi)將蠟制劑熔化回收，然后用汽油等溶劑或水溶性清洗劑對(duì)零件進(jìn)行清洗。4.涂料絕緣法電鍍時(shí)經(jīng)常使用漆類絕緣涂料進(jìn)行絕緣保護(hù)。這種絕緣保護(hù)方法操

32、作簡便，可適用于復(fù)雜零件。常用的絕緣涂料有過氯乙烯防腐清漆(如G521G522)、聚氯乙烯絕緣涂料、硝基膠等。1.3.5發(fā)展階段(1)直流發(fā)電機(jī)階段這種電源耗能大、效率低、噪聲大已經(jīng)被淘汰。(2) 硅整流階段是直流發(fā)電機(jī)的換代產(chǎn)品，技術(shù)十分成熟，但效率低，體積大，控制不方便。仍有許多企業(yè)使用這種電鍍電源。(3) 可控硅整流階段是替代硅整流電源的主流電源，具有效率高、體積小、調(diào)控方便等特點(diǎn)。隨著核心器件可控硅技術(shù)的成熟與發(fā)展該電源技術(shù)日趨成熟，已獲得廣泛應(yīng)用。(4) 晶體管開關(guān)電源即脈沖電源階段脈沖電鍍電源是當(dāng)今最為先進(jìn)的電鍍電源，它的出現(xiàn)是電鍍電源的一次革命。這種電源具有體積小、效率高、性能優(yōu)

33、越、紋波系數(shù)穩(wěn)定而且不易受輸出電流影響等特點(diǎn)。脈沖電鍍電源是發(fā)展的方向，現(xiàn)已開始在企業(yè)中使用。 1.4熱噴涂簡介 熱噴涂是指一系列過程，在這些過程中，細(xì)微而分散的金屬或非金屬的涂層材料，以一種熔化或半熔化狀態(tài)，沉積到一種經(jīng)過制備的基體表面，形成某種噴涂沉積層。它是利用某種熱源（如電弧、等離子噴涂或燃燒火焰等）將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，然后借助焰留本身或壓縮空氣以一定速度噴射到預(yù)處理過的基體表面，沉積而形成具有各種功能的表面涂層的一種技術(shù)。1熱噴涂是一種表面強(qiáng)化技術(shù)，是表面工程技術(shù)的重要組成部分，一直是我國重點(diǎn)推廣的新技術(shù)項(xiàng)目.它是利用某種熱源（如電弧、等離子噴涂或

34、燃燒火焰等）將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，然后借助焰留本身或壓縮空氣以一定速度噴射到預(yù)處理過的基體表面，沉積而形成具有各種功能的表面涂層的一種技術(shù)。2熱噴涂原理：熱噴涂是指一系列過程，在這些過程中，細(xì)微而分散的金屬或非金屬的涂層材料，以一種熔化或半熔化狀態(tài)，沉積到一種經(jīng)過制備的基體表面，形成某種噴涂沉積層。涂層材料可以是粉狀、帶狀、絲狀或棒狀。熱噴涂槍由燃料氣、電弧或等離子弧提供必需的熱量，將熱噴涂材料加熱到塑態(tài)或熔融態(tài)，再經(jīng)受壓縮空氣的加速，使受約束的顆粒束流沖擊到基體表面上。沖擊到表面的顆粒，因受沖壓而變形，形成疊層薄片，粘附在經(jīng)過制備的基體表面，隨之冷卻并不斷堆

35、積，最終形成一種層狀的涂層。該涂層因涂層材料的不同可實(shí)現(xiàn)耐高溫腐蝕、抗磨損、隔熱、抗電磁波等功能。3定 義：熱噴涂，是將熔融狀態(tài)的噴涂材料，通過高速氣流使其霧化噴射在零件表面上，形成噴涂層的一種金屬表面加工方法。我們把特殊的工作表面叫 “涂層”，把制造涂層的工作方法叫“熱噴涂”，它是采用各種熱源進(jìn)行噴涂和噴焊的總稱。4用 途 ：這在高速氣流的作用下使之霧化成微細(xì)熔滴或高溫顆粒，以很高的飛行速度噴射到經(jīng)過處理的工件表面，形成牢固的覆蓋層，從而使工件表面獲得不同硬度、耐磨、耐腐、耐熱、抗氧化、隔熱、絕緣、導(dǎo)電、密封、消毒、防微波輻射以及其他各種特殊物理化學(xué)性能。它可以在設(shè)備維修中修舊利廢，使報(bào)廢的

36、零部件“起死回生”；也可以在新產(chǎn)品制造中進(jìn)行強(qiáng)化和預(yù)保護(hù)，使其“益壽延年”。5熱噴涂材料 ：噴涂粉末在整個(gè)熱噴材料中占據(jù)十分重要的地位。熱噴涂合金粉末包括鎳基、鐵基和鈷基合金粉，按不同的涂層硬度，分別應(yīng)用于機(jī)械零部件的修理和防護(hù)。技術(shù)特點(diǎn)1基體材料不受限制，可以是金屬和非金屬，可以在各種基體材料上噴涂；2可噴涂的涂層材料極為廣泛，熱噴涂技術(shù)可用來噴涂幾乎所有的固體工程材料,如硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬、石墨等；3噴涂過程中基體材料溫升小，不產(chǎn)生應(yīng)力和變形；4操作工藝靈活方便，不受工件形狀限制，施工方便；5涂層厚度可以從0.01至幾毫米；6涂層性能多種多樣，可以形成耐磨、耐蝕、隔熱、抗氧化、絕緣、導(dǎo)電

37、、防輻射等具有各種特殊功能的涂層；7適應(yīng)性強(qiáng)及經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。常用方法火焰噴涂、氧乙火焰粉末噴涂、氧乙炔火焰線材噴涂、氧乙炔火焰噴焊、超音速火焰噴涂（HVOF）、電弧噴涂、等離子噴涂、大氣等離子噴涂、低壓等離子噴涂1各類水泥機(jī)械軸類、孔類、平面類、異形類表面的磨損，配合位失效，軸承位，密封位，軸瓦位的磨損等可進(jìn)行機(jī)械修復(fù)，或現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。例如：各類破碎機(jī)主軸軸承位；動(dòng)鄂承孔；各類輸送風(fēng)機(jī)主軸（如羅茨風(fēng)機(jī)）；各類電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承位；磨機(jī)、減速機(jī)齒輪軸軸承位；羅旋絞刀的羅旋面，塔基、隔倉板、襯板沖刷面的強(qiáng)化加強(qiáng)壽命等等的表面處理和修復(fù)，很多磨損可現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。各類水泥機(jī)械軸類、孔類、平面類、異形類表面的磨損

38、，配合位失效，軸承位，密封位，軸瓦位的磨損等可進(jìn)行機(jī)械修復(fù)，或現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。2各類模具的損傷、拉傷、塌角、碰傷、凹坑等導(dǎo)致模具失效均能修復(fù)和現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。修復(fù)后模具不退火，不咬邊，不變形，結(jié)合強(qiáng)度除電刷鍍?yōu)殡x子鍵結(jié)合外，其它都為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度可與基體媲美，修復(fù)后材質(zhì)和硬度可根據(jù)模具基體選擇。塑料注塑模具、鋅基合金塑料模具、電視機(jī)殼模具、輪胎模具、各種注塑模具內(nèi)腔，電話機(jī)模座,乒乓球模，望遠(yuǎn)鏡模,自來水表模，塑料桶,塑料杯等塑料用品模、玻璃模具、冷沖模3紡織機(jī)械的使用特點(diǎn)是設(shè)備的利用率高、工作場(chǎng)地充滿易燃物，現(xiàn)場(chǎng)不允許使用明火作業(yè)。表面技術(shù)在紡織行業(yè)中不僅可用來恢復(fù)各種軸類、滑塊、羅拉、電動(dòng)機(jī)、軸承

39、、各種類型的套筒、端蓋以及齒輪孔的超差和表面強(qiáng)化，而且可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)和不解體修復(fù)，減少停機(jī)損失，縮短維修周期，為紡織行業(yè)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)提供了一種新的手段。各類紡織機(jī)械軸類、孔類、平面類、異形類表面的磨損，配合位失效，軸承位，密封位，軸瓦位的磨損等可進(jìn)行機(jī)械修復(fù)，或現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。例如：紡織機(jī)械的錫林軸軸承位、羅拉軸軸承位的現(xiàn)場(chǎng)不拆卸修復(fù)，毛紡機(jī)細(xì)長軸，有色金屬零件的修復(fù)。強(qiáng)化紡織加油器上的鋁只內(nèi)套，給棉羅拉和給棉底板拉溝的修復(fù)，軋花機(jī)肋條拉溝的修復(fù)等。4各類陶瓷瓷磚機(jī)械軸類、孔類表面的磨損，配合位失效，軸承位，密封位，軸瓦位的磨損等的修復(fù)。如：瓷磚生產(chǎn)線上大量的各類型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，鋁質(zhì)或鑄鐵電機(jī)端蓋

40、的軸承位，曲軸曲拐位，各類破碎機(jī)（球磨機(jī)）主軸軸承位磨損失效的修復(fù)，瓷磚壓機(jī)（如萊斯，西蒂）液壓柱塞的翻新或修局部拉溝等五、各類機(jī)床導(dǎo)軌面由于使用時(shí)進(jìn)鐵削等異物導(dǎo)致的損傷、拉傷、碰傷、凹坑等失效均能現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行不降低修復(fù)！修復(fù)后達(dá)到機(jī)床導(dǎo)軌精度六、印刷機(jī)壓印輥表面由于長期使用，水墨腐蝕導(dǎo)致部分塌陷（套印不準(zhǔn)原因之一）；和局部由于進(jìn)異物軋出的凹坑進(jìn)行不拆機(jī)修復(fù)，對(duì)腐蝕損壞嚴(yán)重的可以拆下熱噴涂后上磨床修復(fù)（達(dá)到翻新效果），修復(fù)后的表面結(jié)合牢靠，鑄鐵輥經(jīng)處理后不再出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象（比如德國海德堡，羅蘭；日本小森；米勒、普蘭內(nèi)塔、三菱、哈里斯等世界名牌膠印機(jī)等機(jī)型，國產(chǎn)的如北人系列等，我們已為江蘇徐州新華印刷

41、廠，豐縣鴻翔印刷廠，安徽某印刷廠，徐州特快特彩印有限公司等修復(fù)很多印刷滾筒樣適用各印刷機(jī)的橡皮滾筒，印版滾筒。1.5 PVD簡介PVD(Physical Vapor Deposition)，指利用物理過程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到基材表面上的過程。它的作用是可以是某些有特殊性能（強(qiáng)度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等）的微粒噴涂在性能較低的母體上，使得母體具有更好的性能！ PVD基本方法：真空蒸發(fā)、濺射 、離子鍍（空心陰極離子鍍、熱陰極離子鍍、電弧離子鍍、活性反應(yīng)離子鍍、射頻離子鍍、直流放電離子鍍）簡介PVD是英文Physical Vapor Deposition（物理氣相沉積）的縮寫，是

42、指在真空條件下，采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù)，利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離，利用電場(chǎng)的加速作用，使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。技術(shù)發(fā)展PVD技術(shù)出現(xiàn)于二十世紀(jì)七十年代末，制備的薄膜具有高硬度、低摩擦系數(shù)、很好的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。最初在高速鋼刀具領(lǐng)域的成功應(yīng)用引起了世界各國制造業(yè)的高度重視，人們?cè)陂_發(fā)高性能、高可靠性涂層設(shè)備的同時(shí)，也在硬質(zhì)合金、陶瓷類刀具中進(jìn)行了更加深入的涂層應(yīng)用研究。與CVD工藝相比，PVD工藝處理溫度低，在600以下時(shí)對(duì)刀具材料的抗彎強(qiáng)度無影響；薄膜內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)為壓應(yīng)力，更適于對(duì)硬質(zhì)合金精密復(fù)雜刀具的涂層；PVD工藝對(duì)環(huán)境無不利影

43、響，符合現(xiàn)代綠色制造的發(fā)展方向。當(dāng)前PVD涂層技術(shù)已普遍應(yīng)用于硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭、階梯鉆、油孔鉆、鉸刀、絲錐、可轉(zhuǎn)位銑刀片、車刀片、異形刀具、焊接刀具等的涂層處理。PVD技術(shù)不僅提高了薄膜與刀具基體材料的結(jié)合強(qiáng)度，涂層成分也由第一代的TiN發(fā)展為TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和taC等多元復(fù)合涂層。涂層技術(shù)增強(qiáng)型磁控陰極?。宏帢O弧技術(shù)是在真空條件下，通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態(tài)，從而完成薄膜材料的沉積。增強(qiáng)型磁控陰極弧利用電磁場(chǎng)的共同作用，將靶材表面的電弧加以有效地控制，使材料的離化率更高，薄膜性能更加優(yōu)異。過濾

44、陰極?。哼^濾陰極電弧(FCA )配有高效的電磁過濾系統(tǒng)，可將離子源產(chǎn)生的等離子體中的宏觀粒子、離子團(tuán)過濾干凈，經(jīng)過磁過濾后沉積粒子的離化率為100%，并且可以過濾掉大顆粒， 因此制備的薄膜非常致密和平整光滑，具有抗腐蝕性能好，與機(jī)體的結(jié)合力很強(qiáng)。磁控濺射：在真空環(huán)境下，通過電壓和磁場(chǎng)的共同作用，以被離化的惰性氣體離子對(duì)靶材進(jìn)行轟擊，致使靶材以離子、原子或分子的形式被彈出并沉積在基件上形成薄膜。根據(jù)使用的電離電源的不同，導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料均可作為靶材被濺射。離子束DLC：碳?xì)錃怏w在離子源中被離化成等離子體，在電磁場(chǎng)的共同作用下，離子源釋放出碳離子。離子束能量通過調(diào)整加在等離子體上的電壓來控制。碳?xì)?/p>

45、離子束被引到基片上，沉積速度與離子電流密度成正比。星弧涂層的離子束源采用高電壓，因而離子能量更大，使得薄膜與基片結(jié)合力很好；離子電流更大，使得DLC膜的沉積速度更快。離子束技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于可沉積超薄及多層結(jié)構(gòu)，工藝控制精度可達(dá)幾個(gè)埃，并可將工藝過程中的顆料污染所帶來的缺陷降至最小。物理氣相沉積技術(shù) PVD 介紹物理氣相沉積具有金屬汽化的特點(diǎn)，與不同的氣體反應(yīng)形成一種薄膜涂層。今天所使用的大多數(shù) PVD 方法是電弧和濺射沉積涂層。這兩種過程需要在高度真空條件下進(jìn)行。Ionbond 陰極電弧PVD 涂層技術(shù)在 20 世紀(jì) 70 年代后期由前蘇聯(lián)發(fā)明，如今，絕大多數(shù)的刀模具涂層使用電弧沉積技術(shù)。工

46、藝溫度典型的 PVD 涂層加工溫度在 250 450 之間，但在有些情況下依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和涂層的質(zhì)量， PVD 涂層溫度可低于 70 或高于 600 進(jìn)行涂層。涂層適用的典型零件PVD 適合對(duì)絕大多數(shù)刀具模具和部件進(jìn)行沉積涂層，應(yīng)用領(lǐng)域包括刀具和成型模具，耐磨部件，醫(yī)療裝置和裝飾產(chǎn)品。材料包括鋼質(zhì)，硬質(zhì)合金和經(jīng)電鍍的塑料。典型涂層類型涂層類型有 TiN, ALTIN,TiALN,CrN,CrCN,TiCN 和 ZrN, 復(fù)合涂層包括 TiALYN 或 W C ： H/DLC涂層厚度一般 25um ，但在有些情況下，涂層薄至 0.5um , 厚至 15um裝載容量。涂層種類和厚度決定工藝時(shí)間，一般

47、工藝時(shí)間為 36 小時(shí)。加工過程優(yōu)點(diǎn)：適合多種材質(zhì)，涂層多樣化減少工藝時(shí)間，提高生產(chǎn)率較低的涂層溫度，零件尺寸變形小對(duì)工藝環(huán)境無污染第二部分 實(shí)習(xí)培訓(xùn)報(bào)告2.1四鋼軋：汽車鍍鋅板鍍鋅層質(zhì)量與檢測(cè)以及板帶清洗1.鍍鋅層的主要性能 鍍鋅板：耐腐蝕性優(yōu)良，價(jià)格低廉。 熱鍍鋅過程：分解（熔融）,吸收，擴(kuò)散。熱鍍鋅時(shí)，熔融的鋅液與鐵接觸，在相界面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成金屬間化合物，從鋼基體開始可能含有依次為:Fe5Zn26,FeZn,FeZn13和Zn。 圖2.1 鐵鋅二元相圖 鍍鋅板的性能要求：1）耐腐蝕性：抗冬季道路撒鹽的腐蝕，抗海洋氣候大氣腐蝕2）成型性：基板滿足沖壓成型的要求，抗剝落抗粉化，鍍層附著

48、力強(qiáng)3）焊接性：可焊性良好4）涂漆性：磷化的電源涂漆好5）表面質(zhì)量：表面平整，鍍層厚度均勻6）公差尺寸：板型平整，公差小2.鍍鋅層的質(zhì)量檢測(cè)：彎曲實(shí)驗(yàn)來測(cè)定鍍層的粉化量 鍍層鐵含量的測(cè)定：1）鍍層粉化程度隨鍍層中鐵含量的增多而增多 2）一般認(rèn)為粉化與鍍層的化學(xué)成分和相結(jié)構(gòu)有關(guān) 檢測(cè)物相的方法：采用XRF,XPS檢測(cè)鍍層的鐵含量。 減小鍍層粉化的措施 1）控制鐵含量 2）添加Si（0.06%-0.8%） 3）控制熱軋條件，減小漏鍍點(diǎn)3.板帶清洗1）有機(jī)溶劑清洗除油2）化學(xué)堿液清洗除油3）電化學(xué)清洗除油4）表面活性劑除油5）超聲波除油 2.2表面工程：現(xiàn)代表面科學(xué)技術(shù)及高性能涂層的綠化設(shè)備 熱噴涂

49、作為新型的實(shí)用工程技術(shù)已逐漸被人們認(rèn)識(shí)和使用到各個(gè)領(lǐng)域中為我們的生產(chǎn)生活做出巨大貢獻(xiàn)。平常接觸較多的一種分類方法是按照加熱噴涂材料的熱源種類來分的，按此可分為：火焰類，包括火焰噴涂、爆炸噴涂、超音速噴涂；電弧類，包括電弧噴涂和等離子噴涂；電熱法,包括電爆噴涂、感應(yīng)加熱噴涂和電容放電噴涂；激光類：激光噴涂。一、火焰類噴涂1、火焰噴涂：火焰噴涂包括線材火焰噴涂和粉末火焰噴涂。火焰噴涂法：它與絲壓縮空氣或氣流加速裝置來提高顆粒速度；也可以采用將壓縮氣流由空氣改為惰性氣體的辦法來降低氧化程度，但這同時(shí)也提高了成本。如超音速火焰及亞音速火焰噴涂。2、爆炸噴涂爆炸噴涂：利用氧氣和乙炔氣點(diǎn)火燃燒，造成氣體膨

50、脹而產(chǎn)生爆炸，釋放出熱能和沖擊波,熱能使噴涂粉末熔化,沖擊波則使熔融粉末以700800m/s的速度噴射到工件表面上形成涂層。在爆炸噴涂中,當(dāng)乙炔含量為45%時(shí)，氧-乙炔混合氣可產(chǎn)生3140的自由燃燒溫度,但在爆炸條件下可能超出4200，所以絕大多數(shù)粉末能夠熔化。粉末在高速槍中被輸運(yùn)的長度遠(yuǎn)大于等離子槍,這也是其粒子速度高的原因。3、超音速噴涂為了與美國碳化物公司的爆炸噴涂抗?fàn)?上世紀(jì)60年代初期,美國人J.Browning發(fā)明了超音速火焰噴涂技術(shù),稱之為Jet-Kote,并于1983年獲得美國專利。近些年來,國外超音速火焰噴涂技術(shù)發(fā)展迅速,許多新型裝置出現(xiàn),在不少領(lǐng)域正在取代傳統(tǒng)的等離子噴涂。

51、在國內(nèi),武漢材料保護(hù)研究所,北京鋼鐵研究總院,北京鈦得新工藝材料有限公司等也在進(jìn)行這方面研究,并生產(chǎn)出有自己特色的超音速噴涂裝置。二、電弧類噴涂 1、電弧噴涂：在兩根焊絲狀的金屬材料之間產(chǎn)生電弧，因電弧產(chǎn)生的熱使金屬焊絲逐漸熔化，熔化部分被壓縮空氣氣流噴向基體表面而形成涂層。電弧噴涂按電弧電源可分為直流電弧噴涂和交流電弧噴涂。直流：操作穩(wěn)定，涂層組織致密，效率高。交流：噪音大。電弧產(chǎn)生的溫度與電弧氣體介質(zhì)、電極材料種類及電流有關(guān)（如Fe料，電流280安，電弧溫度為6100K）。但一般來說，電弧噴涂比火焰噴涂粉末粒子含熱量更大一些，粒子飛行速度也較快，因此，熔融粒子打到基體上時(shí)，形成局部微冶金結(jié)

52、合的可能性要大的多。所以，涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度較火焰噴涂高1.52.0倍，噴涂效率也較高。電弧噴涂還可方便地制造合金涂層或“偽合金”涂層。通過使用兩根不同成分的絲材和使用不同進(jìn)給速度，即可得到不同的合金成分。電弧噴涂與火焰噴涂設(shè)備相似，同樣具有成本低，一次性投資少，使用也方便等優(yōu)點(diǎn)。但是，電弧噴涂的明顯不足，噴涂材料必須是導(dǎo)電的焊絲，因此只能使用金屬，而不能使用陶瓷，限制了電弧噴涂的應(yīng)用范圍。2、等離子噴涂：等離子噴涂：包括大氣等離子噴涂，保護(hù)氣氛等離子噴涂，真空等離子噴涂和水穩(wěn)等離子噴涂。等粒子噴涂技術(shù)是繼火焰噴涂之后大力發(fā)展起來的一種新型多用途的精密噴涂方法，它具有：超高溫特性，便于進(jìn)行高熔

53、點(diǎn)材料的噴涂。噴射粒子的速度高，涂層致密，粘結(jié)強(qiáng)度高。由于使用惰性氣體作為工作氣體，所以噴涂材料不易氧化。3、真空等離子噴涂（又叫低壓等離子噴涂）：真空等離子噴涂是在氣氛可控的，440Kpa的密封室內(nèi)進(jìn)行噴涂的技術(shù)。因?yàn)楣ぷ鳉怏w等離子化后，是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的，所以噴流速度是超音速的，而且非常適合于對(duì)氧化高度敏感的材料。4、水穩(wěn)等離子噴涂：前面說的等離子噴涂的工作介質(zhì)都是氣體，而這種方法的工作介質(zhì)不是氣而是水，它是一種高功率或高速等離子噴涂的方法，其工作原理是：噴槍內(nèi)通入高壓水流，并在槍筒內(nèi)壁形成渦流，這時(shí)，在槍體后部的陰極和槍體前部的旋轉(zhuǎn)陽極間產(chǎn)生直流電弧，使槍筒內(nèi)壁表面的一部分

54、蒸發(fā)、分解，變成等離子態(tài)，產(chǎn)生連續(xù)的等離子弧。由于旋轉(zhuǎn)渦流水的聚束作用，其能量密度提高，燃燒穩(wěn)定，因此，可噴涂高熔點(diǎn)材料，特別是氧化物陶瓷，噴涂效率非常高。三、電熱法 1、電爆噴涂：在線材兩端通以瞬間大電流，使線材熔化并發(fā)生爆炸。此法專用來噴涂氣缸等內(nèi)表面。2、感應(yīng)加熱噴涂：采用高頻渦流把線材加熱，然后用高壓氣體霧化并加速的噴涂方法。3、電容放電加熱：利用電容放電把線材加熱，然后用高壓氣體霧化并加速的噴涂方法。四、激光法把高密度能量的激光束朝著接近于零件的基體表面的方向直射，基體同時(shí)被一個(gè)輔助的激光加熱器加熱，這時(shí)，細(xì)微的粉末以傾斜的角度被吹送到激光束中。2.3馬鞍山車輪公司現(xiàn)擁有我國最先進(jìn)的

55、熱軋H型鋼生產(chǎn)線和我國最大的車輪馬鞍山鋼鐵股份有限公司輪箍專業(yè)生產(chǎn)廠，建成了車輪輪箍、高速線材、H型鋼、鋼筋、CSP、冷軋、鍍鋅、彩涂等20條具有國際標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)線，形成了獨(dú)具特色的“板、型、線、輪”產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，按國標(biāo)組織生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到鋼材產(chǎn)品總量的80%。1.車輪損傷類型：踏而剝離，踏而磨損，塑性變形，輪彀裂紋。2.酸洗 酸洗工藝的酸洗液一般為多種酸的混合物，主要有硫酸、硝酸和氫氟酸等，這些混合酸的腐蝕性很強(qiáng)，同時(shí)具有很強(qiáng)的氧化性、較高的腐蝕介質(zhì)的溫度，這對(duì)防腐材料的耐蝕性能提出了很高的要求。不銹鋼酸洗生產(chǎn)線工藝從生產(chǎn)到廢水廢氣回收系統(tǒng)，各個(gè)環(huán)節(jié)都存在很強(qiáng)的腐蝕狀態(tài)，因此防腐材料選擇的好壞直接關(guān)

56、系到設(shè)備、車間地坪、地溝、廢水廢氣的環(huán)保回收系統(tǒng)等處的正常使用。第三部分 下廠實(shí)習(xí)報(bào)告3.1馬鋼表面工程 坐落于安徽省馬鞍山市幸福路74號(hào)的馬鞍山馬鋼表面工程技術(shù)有限公司（原馬鋼第二機(jī)械設(shè)備制造公司），擁有從國外全套引進(jìn)的超音速噴涂、火焰噴焊噴涂、冷軋輥鍍硬鉻、連鑄機(jī)結(jié)晶器合金電鍍等生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)，具有集堆焊、噴焊、噴涂、合金電鍍以及機(jī)械加工為一體的表面工程技術(shù)和冶金設(shè)備制造、修復(fù)能力。質(zhì)量管理體系通過ISO9001系列認(rèn)證，企業(yè)技術(shù)力量雄厚，裝備精良，是皖東地區(qū)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)重要的骨干企業(yè)之一。馬鞍山馬鋼表面工程技術(shù)有限公司一貫奉行誠信為本，持續(xù)創(chuàng)新，打造精品，互利共贏的經(jīng)營理念,地處安

57、徽省馬鞍山市，與長江客貨碼頭、寧蕪鐵路馬鞍山站、205國道相距均在2公里以內(nèi)，距南京市45公里，距祿口機(jī)場(chǎng)60公里，水陸空交通十分便捷。馬鋼表面工程技術(shù)有限公司多年來圍繞機(jī)械產(chǎn)品加工制造及表面技術(shù)應(yīng)用不斷開拓進(jìn)取，形成了自己獨(dú)特的生產(chǎn)能力。在燒結(jié)領(lǐng)域：具有制作、加工和修復(fù)大小規(guī)格燒結(jié)機(jī)、帶冷機(jī)、環(huán)冷機(jī)及其破碎單輥、四輥、臺(tái)車、鏈節(jié)、破碎輥等燒結(jié)成套設(shè)備與備件的專業(yè)生產(chǎn)能力。 在煉鐵領(lǐng)域：具有制作、加工和修復(fù)轉(zhuǎn)底爐、料鐘、爐喉鋼磚、風(fēng)口大套、進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、加料小車、泥炮、上料閘、秤量漏斗和各種耐磨襯板等煉鐵成套設(shè)備與備件的專業(yè)生產(chǎn)能力。 在表面技術(shù)應(yīng)用方面：具有集堆焊（埋弧焊、明弧焊）、噴焊（火焰噴

58、涂）、噴涂（等離子噴涂和超音速噴涂）、電鍍（結(jié)晶器多元素合金電鍍、軋輥鍍硬鉻）、鏡面處理等表面技術(shù)產(chǎn)品。 在煉鋼領(lǐng)域：具有制作、加工和修復(fù)各種規(guī)格型號(hào)的連鑄結(jié)晶器銅管、銅板及其總成，各種規(guī)格扇形段、中間罐及中間罐車、傾翻裝置以及各種輸送輥道等煉鋼與連鑄成套設(shè)備及備件的專業(yè)生產(chǎn)能力。 在軋鋼領(lǐng)域：具有制作、加工和修復(fù)各種規(guī)格型號(hào)的軋機(jī)軸承座、導(dǎo)衛(wèi)、軋輥（修復(fù)）及夾送輥、助卷輥、層流冷卻輥、中低溫爐輥、沉沒輥、穩(wěn)定輥及各類工藝輥等軋鋼成套設(shè)備及關(guān)鍵備件的專業(yè)生產(chǎn)能力。主要設(shè)備：表面技術(shù)設(shè)備：數(shù)控加工裝備： 主要產(chǎn)品3.2馬鋼車輪公司 馬鋼車輪公司情況簡介 馬鋼車輪公司是20世紀(jì)60年代初在鄧小平同

59、志親自決策下建成的我國第一家火車車輪輪箍生產(chǎn)廠，它的建成，結(jié)束了我國車輪輪箍長期依賴進(jìn)口的歷史。 40多年來，馬鋼車輪為我國鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。特別是近十年來，馬鋼車輪公司通過自主創(chuàng)新，吸收和借鑒國內(nèi)外車輪設(shè)計(jì)生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)，淘汰落后工藝，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的全面升級(jí)換代，滿足了鐵路高速重載對(duì)優(yōu)質(zhì)車輪的需要。 作為全球規(guī)模最大的車輪輪箍生產(chǎn)基地，馬鋼車輪公司擁有車輪、輪箍、環(huán)件、盤型件等四大產(chǎn)品系列、兩千多個(gè)品種的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸、港口機(jī)械、石油化工、船舶工業(yè)、航空航天、國防軍事等諸多領(lǐng)域，并出口南亞、東南亞、歐美、澳洲、非洲等二十多個(gè)國家和地區(qū)。公司已

60、獲得ISO9000：2000質(zhì)量體系認(rèn)證，北美鐵路協(xié)會(huì)AAR產(chǎn)品認(rèn)證等多項(xiàng)權(quán)威認(rèn)證，可以按世界任何一種車輪輪箍產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)。2007年，“馬鋼牌”車輪榮獲中國名牌產(chǎn)品稱號(hào)。 經(jīng)過幾輪大規(guī)模技術(shù)改造，目前，馬鋼車輪公司已擁有車輪、輪箍、環(huán)件等六條生產(chǎn)線，裝備水平已達(dá)到世界一流，年產(chǎn)能達(dá)到110萬件，規(guī)模處于全球車輪制造業(yè)第一位。 近十年來，馬鋼根據(jù)鐵路提速重載的發(fā)展需求，每年都要研發(fā)和創(chuàng)造數(shù)十個(gè)車輪新產(chǎn)品，保證了鐵路運(yùn)速實(shí)現(xiàn)了由100-120km/h 向200Km/h的跨越。在鐵路專用重載線，支撐著重載列車由5千噸向1萬噸、1萬5千噸、2萬噸的跨越。技術(shù)的進(jìn)步使馬鋼車輪產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了全面升級(jí)換代