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合金表面處理基本知識(shí)

 

表面處理即是通過(guò)一定的方法在工件表面形成覆蓋層的過(guò)程，其目的是賦以制品表面美觀、防腐蝕的效果，進(jìn)行的表面處理方法都?xì)w結(jié)于以下常用幾種方法：

1、鍍(Plating) 

電鍍(Electroplating) ：將接受電鍍的部件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中，以電流通過(guò)鍍液，使電鍍金屬析出并沉積在部件上。一般電鍍有鍍鋅、銅、鎳、鉻、銅鎳合金等，有時(shí)把煮黑（發(fā)藍(lán)）、磷化等也包括其中。

2、熱浸鍍鋅：通過(guò)將碳鋼部件浸沒(méi)溫度約為510℃的溶化鋅的鍍槽內(nèi)完成。其結(jié)果是鋼件表面上的鐵鋅合金漸漸變成產(chǎn)品外表面上的鈍化鋅。熱浸鍍鋁是一個(gè)類似的過(guò)程。

3、機(jī)械鍍：通過(guò)鍍層金屬的微粒來(lái)沖擊產(chǎn)品表面，并將涂層冷焊到產(chǎn)品的表面上。

一般螺絲多采用電鍍方式，但用在電力、高速公路等室外的六角木螺釘?shù)扔脽峤\；電鍍的成本一般每公斤為0.6——0.8元，熱浸鋅一般為1.5——2元/公斤，成本較高。

電鍍的效果：

電鍍的質(zhì)量以其耐腐蝕能力為主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，其次是外觀。耐腐蝕能力即是模仿產(chǎn)品工作環(huán)境，設(shè)置為試驗(yàn)條件，對(duì)其加以腐蝕試驗(yàn)。電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量從以下方面加以控制：

1、外觀：

制品表面不允許有局部無(wú)鍍層、燒焦、粗糙、灰暗、起皮、結(jié)皮狀況和明顯條紋，不允許有針孔麻點(diǎn)、黑色鍍?cè)?、鈍化膜疏松、龜裂、脫落和嚴(yán)重的鈍化痕跡。

2、鍍層厚度：

緊固件在腐蝕性大氣中的作業(yè)壽命與它的鍍層厚度成正比。一般建議的經(jīng)濟(jì)電鍍鍍層厚度為0.00015in～0.0005 in(4～12um).

熱浸鍍鋅：標(biāo)準(zhǔn)的平均厚度為54 um（稱呼徑≤3/8為43 um），最小厚度為43 um（稱呼徑≤3/8為37 um）。

3、鍍層分布：

采用不同的沉積方法，鍍層在緊固件表面上的聚集方式也不同。電鍍時(shí)鍍層金屬不是均勻地沉積在外周邊緣上，轉(zhuǎn)角處獲得較厚鍍層。在緊固件的螺紋部分，最厚的鍍層位于螺紋牙頂，沿著螺紋側(cè)面漸漸變薄，在牙底處沉積最薄，而熱浸鍍鋅正好相反，較厚的鍍層沉積在內(nèi)轉(zhuǎn)角和螺紋底部，機(jī)械鍍的鍍層金屬沉積傾向與熱浸鍍相同，但是更為光滑而且在整個(gè)表面上厚度要均勻得多。

4、氫脆：

緊固件在加工和處理過(guò)程中，尤其在鍍前的酸洗和堿洗以及隨后的電鍍過(guò)程中，表面吸收了氫原子，沉積的金屬鍍層然后俘獲氫。當(dāng)緊固件擰緊時(shí)，氫朝著應(yīng)力最集中的部分轉(zhuǎn)夠，引起壓力增高到超過(guò)基體金屬的強(qiáng)度并產(chǎn)生微小的表面破裂。氫特別活動(dòng)并很快滲入到新形成的裂隙中去。這種壓力-破裂-滲入的循環(huán)一直繼續(xù)到緊固件斷裂。通常發(fā)生在第一次應(yīng)力應(yīng)用后的幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)。

為了消除氫脆的威脅，緊固件要在鍍后盡可能快地加熱烘焙，以使氫從鍍層中滲出，烘焙通常在375-4000F（176-190℃）進(jìn)行3-24小時(shí)。

由于機(jī)械鍍鋅是非電解質(zhì)的，這實(shí)際上消除了氫脆的威脅

5.自催化鍍(Auto-catalytic Plating)，一般稱為"化學(xué)鍍(Chemical Plating)"、"無(wú)電鍍(Electroless Plating)"等自催化鎳磷鍍及工業(yè)應(yīng)用 

 

無(wú)電解鍍鎳是目前國(guó)際上發(fā)展速度較快的表面處理工藝。它以無(wú)公害、操作簡(jiǎn)單和可鍍基底廣泛以及鍍層良好的耐磨耐腐性能受到工業(yè)界普遍矚目和青睞。 

自催化鎳磷鍍（以下稱化學(xué)鍍鎳）技術(shù)，是目前國(guó)際上發(fā)展速度最快的低溫表面強(qiáng)化高新技術(shù)。它最初是作為電鍍鎳和電鍍鉻的代用鍍層而工業(yè)化應(yīng)用，以后發(fā)展到耐腐蝕性、耐磨性和電磁波屏蔽特性等多功能用途而獲得廣泛應(yīng)用。尤其在國(guó)際上它作為一個(gè)無(wú)公害排放的表面處理工藝，獲得綠色環(huán)保技術(shù)的美稱，受到了工業(yè)界的普遍矚目和青睞。其應(yīng)用幾乎涉及所有工業(yè)領(lǐng)域?；瘜W(xué)鍍鎳在石油天然氣工業(yè)中的應(yīng)用 多年來(lái)石油天然氣一直是化學(xué)鍍鎳的檢驗(yàn)場(chǎng),化學(xué)鍍鎳已在大量的應(yīng)用中有出色表現(xiàn).在北美所有的化學(xué)鍍鎳中大約15%是用于油氣工業(yè).已證明對(duì)石油天然氣工業(yè)最有價(jià)值的性能是鍍層的厚度均勻性,優(yōu)異的耐蝕性能以及耐磨/耐沖刷性能.許多用于這一領(lǐng)域的傳統(tǒng)基體材料的性能通過(guò)應(yīng)用化學(xué)鍍鎳而大大改善,并且降低了制造成本,延長(zhǎng)了使用壽命.延長(zhǎng)壽命這一點(diǎn)具有特別重要的意義,因?yàn)槭吞烊粴夤I(yè)中停機(jī)更換部件費(fèi)用很高. 石油天然氣工業(yè)的作用分為三個(gè)主要部分,地面作業(yè),地下/井下作業(yè)和海上作業(yè).設(shè)備通常暴露于氫化物,硫化氫,二氧化碳,鹽水,海水和含高濃度硫化物的暗礁水等苛刻的環(huán)境條件下,并且還合并有吸入泥沙和泥漿引起的磨損問(wèn)題以及在某些情況下溫度高達(dá)250ºC.通過(guò)化學(xué)鍍鎳而使性能提高的典型部件包括: 地面作業(yè)----防噴器,制動(dòng)系統(tǒng),節(jié)流器,壓縮機(jī),燃?xì)廨啓C(jī),泵體,泵,連接管路和閥等; 地下/井下作業(yè)---聯(lián)接器,測(cè)井儀,拄塞,分隔器,泵,安全閥裝置和油管. 海上作業(yè)---防噴器,燃?xì)廨啓C(jī)/壓縮機(jī),熱交換器,泵,隔水管連接器和閥 化學(xué)鍍鎳層的厚度均勻性,耐腐蝕性和耐磨性性能促使其廣泛用于閥和流量控制裝置.顯然,這些設(shè)備是油井作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備,油井作業(yè)的主要經(jīng)濟(jì)因素是設(shè)備有良好的性能和長(zhǎng)的壽命.人們首先認(rèn)識(shí)到化學(xué)鍍鎳的可應(yīng)用的性能是其耐腐蝕性,光潔度和厚度均勻性.這些性能為球閥塞提供了所要求的表面條件,并改善了閥座部分的密封狀況.人們最初只把化學(xué)鍍鎳看作是可能代替硬鉻的一種選擇,而現(xiàn)在化學(xué)鍍鎳在這一市場(chǎng)已占統(tǒng)治地位.在這一領(lǐng)域最具典型性的是低碳鋼球閥常常采用75微米厚的化學(xué)鍍鎳層. 可以看到化學(xué)鍍鎳在石油天然氣工業(yè)所有領(lǐng)域中已獲得了成功的應(yīng)用.例如:中東一家工廠的原油生產(chǎn),相關(guān)的氣體中含有55%的硫化氫,加工溫度80ºC,壓力20MN/m2(3000psi).在這種條件下,由于腐蝕,表面開(kāi)裂和沖蝕而發(fā)生的失效使低碳鋼球閥的最長(zhǎng)使用壽命僅3個(gè)月.而球閥采用75微米的化學(xué)鍍鎳層大大延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命,經(jīng)過(guò)兩年的連續(xù)運(yùn)行未見(jiàn)設(shè)備表面損壞. 使用海水注入系統(tǒng)的采油廠,其球閥也能獲得同樣的好處.操作過(guò)程包括在高壓下泵送海水以迫使原油到達(dá)表面.在沙特阿拉伯的Ghawar油田,閥采用75微米厚的化學(xué)鍍鎳層,成功地經(jīng)受了操作條件的考驗(yàn),運(yùn)行四年未發(fā)現(xiàn)鍍層損壞. 化學(xué)鍍鎳除了已成功地應(yīng)用于石油天然氣工業(yè)中的球閥,它在其他工程領(lǐng)域的閥部件的應(yīng)用也同樣成功.例如:為埃及阿斯旺大壩項(xiàng)目制造的大型球閥的閥桿采用了化學(xué)鍍鎳.閥部件必須保證即使長(zhǎng)期不動(dòng)也能在需要時(shí)開(kāi)閉自如并且運(yùn)行可靠.采用75微米厚的化學(xué)鍍鎳層保護(hù)閥桿免遭腐蝕和磨損便提供了這種可靠性.106噸的巨型閥,其孔徑260cm,僅上閥桿就超過(guò)了6噸重. 在Khuff氣井,經(jīng)過(guò)化學(xué)鍍鎳處理的閥,節(jié)流器和其他部件的性能同樣給人流下了深刻的印象.Khuff氣井的氣質(zhì)較差,產(chǎn)生于大理石和石灰石巖層,巖層一般含有6%(mol)的二氧化碳和0.1%(mol)的硫化氫,它還含有大約28L/Mm3以己烷為主的冷凝物,7L/ Mm3的水.井口氣壓一般為35MN/ m2(5000psi),溫度為90ºC,氣體流速通常大于6米/秒.在這些條件下,由于腐蝕/沖蝕造成的鋼部件損壞是非常嚴(yán)重的.點(diǎn)蝕和沖蝕導(dǎo)致碳鋼節(jié)流器上金屬損失率為每年3—5毫米,而在所有濕潤(rùn)表面上采用了25微米厚的化學(xué)鍍鎳層則成功地解決了這個(gè)問(wèn)題.通過(guò)應(yīng)用化學(xué)鍍鎳也能克服球閥在上述環(huán)境下產(chǎn)生的問(wèn)題,一般采用75微米厚的化學(xué)鍍鎳層可使球塞至少六年免遭腐蝕. 化學(xué)鍍鎳的耐腐蝕性,硬度,表面光潔度,潤(rùn)滑性對(duì)防火流量閥的生產(chǎn)和性能十分有益.要求這些閥正常操作時(shí)能不漏氣泡,而在不小心暴露于650ºC溫度后能充當(dāng)節(jié)流閥,并且要求在著火時(shí)也能工作.化學(xué)鍍鎳也用于某些關(guān)鍵的安全閥中.例如:防噴器是用于緊急情況下的關(guān)閉油氣井的安全閥,由液壓驅(qū)動(dòng)活塞組成,能夠切入油氣管道,堵塞油氣的流動(dòng).經(jīng)測(cè)試以后,只要求一套裝置在緊急情況下運(yùn)行一次,但必須保證性能良好,為此,在活塞或密封表面不允許發(fā)生腐蝕和物理?yè)p傷.常用大約100微米厚的化學(xué)鍍鎳曾來(lái)達(dá)到所需的硬度和耐腐蝕性. 

6. 浸漬鍍(Immersion Plating) 采用硫酸銅、硫酸亞錫為主鹽的置換反應(yīng)浸鍍法在鋼鐵件表面制得金黃色銅錫合金層。通過(guò)添加含氟系陰離子及羧基系陰離子的絡(luò)合劑 ,控制銅、錫離子的置換反應(yīng)速度 ,獲得 1 5%～ 39%銅含量的合金鍍層 ,外觀呈 1 8～ 2 2K金色 ,膜層結(jié)合力好 ,耐蝕性優(yōu)良　化學(xué)鍍仿金的類型有兩種 ,一種是使用還原劑的化學(xué)還原型 ,所形成的鍍膜一般為赤褐色或色澤不好的金色 ,其鍍膜的附著力差。浸鍍即置換鍍或接觸鍍 ,是一種無(wú)需外界電流或還原劑 ,利用兩種金屬的電位差產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)的置換反應(yīng)。浸漬鍍?cè)O(shè)備少、效率高、成本低

7.陽(yáng)極氧化(Anodizing) 接近表面鍍層處理，金屬或合金的電化學(xué)氧化。將金屬或合金的制件作為陽(yáng)極，采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能，如表面著色，提高耐腐蝕性 、增強(qiáng)耐磨性及硬度，保護(hù)金屬表面等。例如鋁陽(yáng)極氧化，將鋁及其合金置于相應(yīng)電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽(yáng)極，在特定條件和外加電流作用下，進(jìn)行電解。陽(yáng)極的鋁或其合金氧化 ，表面上形成氧化鋁薄層 ，其厚度為5～20微米 ，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜可達(dá)60～200微米 。陽(yáng)極氧化后的鋁或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可達(dá)250～500千克／平方毫米，良好的耐熱性 ，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜熔點(diǎn)高達(dá)2320K ，優(yōu)良的絕緣性 ，耐擊穿電壓高達(dá)2000V ，增強(qiáng)了抗腐蝕性能 ，在ω＝0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時(shí)不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔，可吸附各種潤(rùn)滑劑，適合制造發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力強(qiáng)可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金（如鋁、鎂及其合金等）都可進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，這種方法廣泛用于機(jī)械零件，飛機(jī)汽車部件，精密儀器及無(wú)線電器材，日用品和建筑裝飾等方面。

  補(bǔ)充：除金屬外，其他物質(zhì)在陽(yáng)極所引起的氧化作用，也稱為“陽(yáng)極氧化”

  補(bǔ)充：在現(xiàn)實(shí)工藝中，針對(duì)鋁合金的陽(yáng)極氧化，比較多，可以應(yīng)用在日常生活中，以為這種工藝的特性，使鋁件表面產(chǎn)生堅(jiān)硬的保護(hù)層，可用于生產(chǎn)廚具等日用品。但鑄造鋁的陽(yáng)極氧化效果不好，表面不光良，還只能是黑色。鋁合金型材就要好一點(diǎn)。

 

8. 化學(xué)轉(zhuǎn)化層(Chemical Conversion Coating) ；化學(xué)轉(zhuǎn)化層(Chemical Conversion Coating) 鋼鐵發(fā)藍(lán)(Blackening)，俗稱”發(fā)黑“ 鋼鐵磷化(Phosphating)... 復(fù)合電鍍（彌散電鍍） composite plating 用電化學(xué)法或化學(xué)法使用權(quán)金屬離子與均勻懸浮在溶液中的不溶液性...鋼鐵發(fā)藍(lán)(Blackening)，俗稱"煲黑" 鋼鐵磷化(Phosphating) 

9鉻酸鹽處理(Chromating) 

10金屬染色(Metal Colouring) 

11涂裝(Paint Finishing)，包括各種涂裝如手工涂裝、靜電涂裝、電泳涂裝等 

12熱浸鍍(Hot dip)，。熱浸鍍簡(jiǎn)稱熱鍍，是將被鍍金屬材料浸于熔點(diǎn)較低的其他液態(tài)金屬或合金中進(jìn)行鍍層的方法。此法的基本特征是在基體金屬與鍍層金屬之間有合金層形成

13熱浸鍍鋅(Galvanizing),俗稱"鉛水" 

14熱浸鍍錫(Tinning) ，熱浸鍍錫其主要是將待鍍物利用一半自動(dòng)工全自動(dòng)方式經(jīng)連續(xù)的水洗、酸洗藉以清除待鍍物表面沾污的污物及銹點(diǎn)后，經(jīng)浸漬助焊劑以利后續(xù)的鍍錫加工之后再浸漬錫液，而后再經(jīng)連串的撒甩、敲捶、回轉(zhuǎn)等步驟后，藉以去除鍍物本體上多余的錫液及使錫液均勻的布設(shè)于其上，再施以冷卻干燥后，即可依上述步驟而得一對(duì)工作物產(chǎn)生熱浸鍍錫的作用

15陰極濺射，具有足夠能量的帶電粒子或中性粒子碰撞物體表面時(shí)，可把能量傳遞給表面的原子。只要表面原子獲得的能量大于本身的電離能，就能擺脫周圍原子的束縛而離開(kāi)物體表面，這種現(xiàn)象稱為濺射。

16真空鍍(Vacuum Plating) ，真空鍍主要包括真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍幾種類型，它們都是采用在真空條件下，通過(guò)蒸餾或?yàn)R射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜，通過(guò)這樣的方式可以得到非常薄的表面鍍層，同時(shí)具有速度快附著力好的突出優(yōu)點(diǎn)，但是價(jià)格也較高，可以進(jìn)行操作的金屬類型較少，一般用來(lái)作較高檔產(chǎn)品的功能性鍍層，例如作為內(nèi)部屏蔽層使用。

17離子鍍(Ion Plating)，離子鍍?cè)谡婵諚l件下，利用氣體放電使氣體或被蒸發(fā)物質(zhì)部分電離，并在氣體離子或被蒸發(fā)離子鍍?cè)韴D物質(zhì)離子的轟擊下，將蒸發(fā)物質(zhì)或其反應(yīng)物沉積在基片上的方法。其中包括磁控濺射離子鍍、反應(yīng)離子鍍、空心陰極放電離子鍍（空心陰極蒸鍍法）、多弧離子鍍（陰極電弧離子鍍）等。

18 表面硬化： 

所謂表面硬化法是指通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ沽慵谋韺佑不慵男牟咳匀痪哂袕?qiáng)韌性的處理。通過(guò)這種處理，可以改善零件的耐磨性以及耐疲勞性，而由于零件的心部仍然具有良好的韌性和強(qiáng)度，因此對(duì)沖擊載荷有良好的抵抗作用。常用的表面硬化處理方法主要有滲碳、氮化、硬質(zhì)陽(yáng)極氧化、鍍鉻、表面淬火以及滲金屬等。

 

（1）滲碳

鋼的滲碳就是含碳量較低的鋼制零件在滲碳介質(zhì)中加熱或者保溫，使碳原子滲入表面，獲得一定的表面含碳量，在淬火之后，含碳量高的表層硬度很高，而含碳量低的心部硬度低仍具有良好的韌性。目的是使零件獲得高的表面硬度、耐磨性以及高的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度。主要用于承受磨損、交變接觸應(yīng)力或者彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的零件，如軸、齒輪、凸輪軸等，這些零件要求表面有很高的硬度而心部要有足夠的強(qiáng)度和韌性。

滲碳法分為固體滲碳法、液體滲碳法和氣體滲碳法三種。另外還有真空滲碳法。

固體滲碳法就是把零件放入固體滲碳劑（由木炭粉以及BaCO3和Na2CO3等促進(jìn)劑組成）中然后放入滲碳容器里加熱到900℃—930℃保溫一定時(shí)間。液體滲碳是把工件浸入以氰化鈉（NaCN）為主（含NaCl、NaCO3和Na2CO3等添加劑）

的熔融鹽浴里，氰化鈉分解所生成的C和N滲入工件中。氣體滲碳是把零件放入通有CH4和CO的容器里加熱使碳原子滲入工件表面。

滲碳層的深度可以達(dá)到幾個(gè)毫米，其深度隨滲碳時(shí)間的增加而增加，隨滲碳溫度的升高而加深，但是滲碳速度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而減慢。對(duì)不要滲碳的部位一般采用鍍銅保護(hù)或者預(yù)留加工余量、滲碳后把該處切掉的方法進(jìn)行防護(hù)。

滲碳后必須進(jìn)行淬火和低溫回火處理以得到零件所需要的硬度（可達(dá)HRC55—65），注重高硬度時(shí)在150℃左右回火，而為了保持零件的尺寸精度，防止時(shí)效變形時(shí)在180℃—200℃左右回火。

最后必須要提及一點(diǎn)是，我們經(jīng)常提到的滲碳層深度是指淬火后的有效硬化層深度，國(guó)標(biāo)GB9450—88上規(guī)定為從零件表面到維氏硬度值為550HV的距離，實(shí)際碳在零件中擴(kuò)散達(dá)到的距離比這個(gè)要大得多。

 

 

         

 

 

 

（2）.氮化

氮化是指把合金鋼（一般含有Al、Cr、Mo）在無(wú)水氨氣（NH3）流中在500℃—570℃左右長(zhǎng)時(shí)間加熱，使鋼的表面形成一層硬度很高又耐腐蝕的氮化物（主要為Fe2N、Fe3N、Fe4N）。一般有氣體滲氮、液體滲氮和輝光離子滲氮。

氮化時(shí)合金鋼的含碳量一般在0.2%—0.5%，主要由零件心部的機(jī)械性能來(lái)決定含碳量，含碳量高時(shí)阻礙N的擴(kuò)散，從而減少氮化層的厚度，而含碳量少時(shí)，零件截面上的硬度梯度變化就會(huì)大，從而造成氮化層容易剝離。Al的作用是增加滲氮后鋼的表面硬度，Cr可以增加氮化層的厚度，Mo可以防止在500℃—570℃長(zhǎng)時(shí)間加熱造成的回火脆性，Cr、Mo對(duì)材質(zhì)的改良也很重要。歷史最久國(guó)際上普遍采用的滲氮鋼是38CrMoAl。

一般的氮化零件的工藝流程為鍛造—退火—粗加工—調(diào)質(zhì)—精加工—氮化。不需要氮化的部位可以鍍Ni或者鍍Sn或者鍍Pb20%+Sn80%。

氮化處理前先對(duì)零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使其具有良好的塑性和韌性，氮化處理后不再實(shí)施淬火、回火，并且氮化處理本身的溫度就比較低，所以工件的變形小。

氮化處理后工件表面的硬度可以達(dá)到HRC65—72，比滲碳處理后的硬度更高更耐磨，并且耐腐蝕性能要好。

輝光離子滲氮法是把零件置于真空反應(yīng)爐內(nèi)，用真空泵把爐內(nèi)抽真空，然后通入N2和H2的混合氣體，把爐內(nèi)壓力調(diào)整到100—1000Pa，以爐體接陽(yáng)極，工件接陰極，在兩極間通數(shù)百伏的直流電時(shí)產(chǎn)生輝光放電，這時(shí)所產(chǎn)生的氮離子就會(huì)高速向工件表面運(yùn)動(dòng)。而處在陰極的工件被沖擊出鐵原子，與氮離子結(jié)合成FeN，隨即被工件表面吸附，在離子轟擊作用下，逐步分解為低價(jià)氮化物和氮原子，氮原子就向內(nèi)部滲入及擴(kuò)散。輝光離子滲氮的時(shí)間與普通滲氮相比要短的多，普通滲氮要幾十個(gè)小時(shí)，而輝光離子滲氮最快只要幾個(gè)小時(shí)。

 

            附圖：20#鋼和40Cr鋼氮化后顯微組織（400倍）

 

               

 

 

（3）.硬質(zhì)陽(yáng)極氧化

鋁的陽(yáng)極氧化是以鋁或鋁合金作陽(yáng)極，以鉛板作陰極在電解液中電解，使其表面生成氧化膜層。經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化，鋁表面能生成厚度為幾個(gè)至幾百微米的氧化膜。這層氧化膜的表面是多孔蜂窩狀的，比起鋁合金的天然氧化膜，其耐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的改善和提高。采用不同的電解液和工藝條件，就能得到不同性質(zhì)的陽(yáng)極氧化膜。

陽(yáng)極氧化的主要工藝流程：脫脂除油—堿腐蝕—拋光—陽(yáng)極氧化—染色—封孔處理。

堿腐蝕的目的是去除鋁合金表面致密但不均勻的氧化膜，對(duì)高硅鋁合金，采用HN03、HF混合溶液，其他鋁合金采用以NaOH溶液為主的堿性槽液。

拋光的目的是得到光亮的基體表面，分為機(jī)械拋光、電解拋光和化學(xué)拋光。機(jī)械拋光就是采用機(jī)械方法磨出光亮表面。電解拋光是利用電流的作用，使鋁合金發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在鋁合金表面凸凹不平的部分發(fā)生不同程度的溶解，使鋁件表面產(chǎn)生光滑的鏡面效果?；瘜W(xué)拋光就是把零件浸在化學(xué)溶液里面發(fā)生反應(yīng)從而得到光亮的表面，分為酸性拋光和堿性拋光。             

染色就是利用陽(yáng)極氧化膜的多孔結(jié)構(gòu)和強(qiáng)吸附性能，將已陽(yáng)極氧化處理的鋁制件浸漬在有機(jī)染料或無(wú)機(jī)染料的溶液中，則氧化膜針孔吸附染料而著色。另外還有電解著色、整體著色等。

由于鋁及鋁合金生成的氧化膜具有高的孔隙率和吸附性，很容易被污染，尤其在腐蝕性環(huán)境中，腐蝕介質(zhì)容易進(jìn)入膜層孔隙而引起腐蝕。氧化膜染色后應(yīng)進(jìn)行封閉處理，以增加色澤的耐曬性和耐蝕性。在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化的膜層，不管染色與否，一般都要進(jìn)行封閉處理。一般采用的是熱水封閉和蒸汽封閉，其原理為氧化膜表面和孔壁的三氧化二鋁在熱水中發(fā)生水化反應(yīng)，生成水合氧化鋁，使原來(lái)氧化膜的體積增加33~100%，氧化膜體積的膨脹使膜孔顯著縮小，從而達(dá)到封孔的目的。反應(yīng)式為：

Al2O3+nH2O= Al2O3•nH2O

此外還可以采用各種化學(xué)溶液封閉，如重鉻酸鉀溶液封閉，封閉后的陽(yáng)極氧化膜呈淺黃色，有特別高的耐蝕性。

陽(yáng)極氧化采用的電解液主要有硫酸、草酸、鉻酸，其中硫酸陽(yáng)極氧化處理應(yīng)用最為廣泛。如果沒(méi)有特別指明，一般指的是硫酸陽(yáng)極氧化。

硫酸陽(yáng)極氧化具有槽液成本低、成分簡(jiǎn)單、操作維護(hù)簡(jiǎn)便、氧化膜透明度高、著色性高等特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。硫酸陽(yáng)極氧化操作條件為：

    H2SO4(體積)        10％～30％

    溫度℃             18～22

    Al/g.L-1          ≤20

    電流密度/A.dm-2   0.6～3

    時(shí)間/min          10～60

草酸氧化膜的特點(diǎn)和硫酸氧化膜相近，孔隙率低于硫酸氧化膜，耐蝕性和硬度高于硫酸氧化膜。草酸的槽液成本和操作電壓高于硫酸，有些合金的草酸氧化膜顏色較深。草酸和硫酸陽(yáng)極氧化都需要良好的冷卻系統(tǒng)配套。

鉻酸陽(yáng)極氧化膜特別耐腐蝕，主要應(yīng)用干飛機(jī)制造工業(yè)，鉻酸氧化膜和油漆的附著力強(qiáng)，也用于作油漆的底層，鉻酸陽(yáng)極氧化膜灰色不透明，一般不用于裝飾。

為了提高陽(yáng)極氧化膜的硬度和厚度，把硫酸氧化槽的溫度降低至0℃，電流密度提高至2.7～4.0A/dm2，可以獲得25～50μm的“硬質(zhì)氧化膜”。用草酸加少量硫酸可以在5～15℃得到硬質(zhì)氧化膜。有些專利用優(yōu)化硫酸的濃度，加有機(jī)酸或其他添加劑，進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化。

陽(yáng)極氧化膜厚度一般為5—20μm，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜最厚可以達(dá)到60—250μm，硬度一般為HV240—500，熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，短時(shí)間能耐1500—2000℃的高溫，并且導(dǎo)熱系數(shù)低，電阻率好，具有很高的絕緣性能但是陽(yáng)極氧化膜都很脆，隨著厚度的增加脆性增大，因此硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜不能承受沖擊、彎曲和變形。硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜的耐腐蝕性也比一般的陽(yáng)極氧化膜要好。

附圖：陽(yáng)極氧化膜（前者為電鏡掃描照片，后者為結(jié)構(gòu)示意圖）

 

               

      

（4）.鍍鉻

     鉻的硬度可以達(dá)到 800~10OOHV，是最硬的金屬。它有很強(qiáng)的鈍化性能，在大氣中很快鈍化，因而鉻層在大氣中很穩(wěn)定，能長(zhǎng)期保持其光澤，在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽以及有機(jī)酸等腐蝕介質(zhì)中非常穩(wěn)定，但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中。

鉻鍍層優(yōu)點(diǎn)為硬度高、耐磨性好、光反射性強(qiáng)。并且耐熱性佳，在480"C以下不變色，50O ℃以上才開(kāi)始氧化，700"C則硬度下降。鉻鍍層缺點(diǎn)為太硬易脆、易脫落。鉻鍍層具多孔性，所以對(duì)鋼鐵腐蝕性不很理想，所以一般先鍍銅，再鍍鎳最后再鍍一層鉻才能達(dá)到防腐蝕及裝飾的目的。

傳統(tǒng)的鍍鉻工藝，其電鍍液以鉻酸為基礎(chǔ)，以硫酸作催化劑，兩者的比例為100：1。經(jīng)典的常規(guī)鍍鉻溶液配方為 
　CrO3　 250 g/L
  H2SO4　2.5 g/L
  Cr3+　 3g /L

常規(guī)鍍鉻中，只有12-15%的電流用于沉積鉻層，80-85%的電流用于析出氫氣。氫氣會(huì)滲入鉻層，也會(huì)滲入基體達(dá)幾十微米。氫氣的滲入，使得鋼的疲勞強(qiáng)度下降約30-40%。因此鍍后必須進(jìn)行去氫處理。而鍍前也必須先做去應(yīng)力處理: 因?yàn)殄冦t對(duì)應(yīng)力的敏感性很高，鍍鉻表面必須沒(méi)有應(yīng)力存在，一般鍍件經(jīng)機(jī)械加工、研磨，或硬化熱處理都有殘留應(yīng)力，可加熱 150至230"C消除殘留應(yīng)力。

鍍硬鉻就是比一般的鍍鉻層厚一點(diǎn)，所以相應(yīng)的時(shí)間也要延長(zhǎng)，一般需要十幾個(gè)小時(shí)。

（5）.表面淬火

表面淬火是指將工件表面一定深度范圍內(nèi)迅速加熱到淬火溫度，然后迅速冷卻，在一定深度范圍內(nèi)達(dá)到淬火目的的熱處理工藝。目的是在工件表面一定深度范圍內(nèi)獲得馬氏體組織，而心部仍保持淬火前的組織狀態(tài)（調(diào)質(zhì)或者正火狀態(tài)），從而使表面硬而耐磨，而心部又有足夠的塑性和韌性。主要用于中碳調(diào)質(zhì)鋼和球墨鑄鐵制的機(jī)器零件。

主要的表面淬火方式有感應(yīng)加熱表面淬火、火焰淬火以及激光加熱和電子束加熱表面淬火。

感應(yīng)加熱表面淬火，是使工件表面產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，迅速加熱零件表面，然后迅速淬火的一種金屬熱處理方法。

感應(yīng)加熱原理：工件放到感應(yīng)器內(nèi)，感應(yīng)器一般是通入中頻或高頻交流電(500-300000Hz)的空心銅管。產(chǎn)生交變磁場(chǎng)在工件中產(chǎn)生出同頻率的感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流在工件的分布是不均勻的，在表面強(qiáng)，而在內(nèi)部很弱，到心部接近于0，叫做集膚效應(yīng)。利用這個(gè)集膚效應(yīng)，可使工件表面迅速加熱，在幾秒鐘內(nèi)表面溫度上升到800-1000ºC，而心部溫度升高很小。

根據(jù)電流頻率的不同，可將感應(yīng)加熱表面淬火分為三類：
    第一類是高頻感應(yīng)加熱淬火，常用電流頻率范圍為200～300千赫茲，一般淬硬層深度為0.5～2.0mm。適用于中小模數(shù)的齒輪及中小尺寸的軸類零件等。

第二類是中頻感應(yīng)加熱淬火，常用電流頻率范圍為2500～800赫茲，一般淬硬層深度為2～10mm。適用于較大尺寸的軸和大中模數(shù)的齒輪等。

第三類是工頻感應(yīng)加熱淬火，電流頻率為50赫茲，不需要變頻設(shè)備，淬硬層深度可達(dá)10～15mm。適用于較大直徑零件的穿透加熱及大直徑零件如軋輥、火車車輪等的表面淬火。

感應(yīng)加熱表面淬火具有表面質(zhì)量好，脆性小，淬火表面不易氧化脫碳，變形小等優(yōu)點(diǎn)，所以感應(yīng)加熱設(shè)備在金屬表面熱處理中得到了廣泛應(yīng)用。

火焰加熱淬火是用乙炔—氧或煤氣—氧等火焰直接加熱工件表面，然后立即噴水冷卻，以獲得表面硬化效果的淬火方法?；鹧婕訜釡囟群芨撸s3000℃以上），能將工件迅速加熱到淬火溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)燒嘴的位置和移動(dòng)速度，可以獲得不同厚度的淬硬層。

表面淬火淬硬層深度一般計(jì)至半馬氏體區(qū)。

附圖：感應(yīng)加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火示意圖

                

 

 

         

 

 

 

表1　幾種常用材料和工藝的選擇

序號(hào)	工藝	時(shí)間	硬化層深度	材料	力學(xué)性能	使用范圍	特點(diǎn)	示例
1	滲碳	較長(zhǎng)	中等	低碳鋼或者低碳低合金鋼	硬度高，耐磨性高，抗接觸載荷能力最好，良好的彎曲疲勞強(qiáng)度，良好的抗粘著性	用于耐磨、承受高接觸應(yīng)力的零件，可整體也可局部滲碳	處理溫度高，時(shí)間中等，變形大	20 20Cr 15CrMn 20CrMn 12CrNi3A 18CrNiWA
2	氮化	長(zhǎng)（一般的氮化方法要3—90小時(shí)）	淺（一般不超過(guò)0.5mm）	合金鋼（含C量一般為0.2%—0.5%）	硬度高，耐磨性高，抗接觸載荷能力較好，良好的彎曲疲勞強(qiáng)度，最好的抗粘著性	用于有一定接觸應(yīng)力或在500℃以下工作的耐磨零件。有時(shí)用來(lái)提高疲勞強(qiáng)度的表面強(qiáng)化。通常采用整體表面氮化	處理溫度低，時(shí)間最長(zhǎng)，變形最小，好的抗磨蝕性和尺寸穩(wěn)定性	42CrMo 38CrMoAl 18Cr2Ni4WA
3	感應(yīng)淬火	很短	深	中碳鋼或者中碳低合金鋼	硬度高，耐磨性較高，良好的抗接觸載荷能力；良好的彎曲疲勞強(qiáng)度，滿意的抗粘著性	用于耐磨，有較高接觸應(yīng)力的零件，可進(jìn)行整體和局部表面感應(yīng)淬火。淬火部位應(yīng)是形狀簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)體為宜。有時(shí)也可用來(lái)提高疲勞強(qiáng)度的表面強(qiáng)化	變形小，生產(chǎn)效率高，容易實(shí)行機(jī)械化和自動(dòng)化，節(jié)能	45 42CrMo 34CrNiMo

 

　　在基體材料表面上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。 

對(duì)于金屬鑄件，比較常用的表面處理方法是，

機(jī)械打磨，

化學(xué)處理，

表面熱處理，

噴涂表面，

　　釹鐵硼磁性材料表面處理，全新的穩(wěn)定成熟，高效率低成本的處理工藝，優(yōu)于磷化處理

　　釹鐵硼磁性材料是釹，氧化鐵等的合金。又稱磁鋼。

　　釹鐵硼磁性材料牌號(hào)有：N30～N52；30H～50H；30SH～50SH；28UH～40UH；30EH～35EH等。

　　第三代稀土永磁釹鐵硼是當(dāng)代磁鐵中性能最強(qiáng)的永磁鐵。它的BHmax值是鐵氧體磁鐵的5-12倍，是鋁鎳鈷磁鐵的3-10倍；它的矯頑力相當(dāng)于鐵氧體磁鐵的5-10倍，鋁鎳鈷磁鐵的5-15倍，其潛在的磁性能極高，能吸起相當(dāng)于自身重量640倍的重物。

　　由于釹鐵硼磁鐵的主要原料鐵非常便宜，稀土釹的儲(chǔ)藏量較釤多10-16倍，故其價(jià)格也較釤鈷磁鐵低很多。

　　釹鐵硼磁鐵的機(jī)械性能比釤鈷磁鐵和鋁鎳鈷磁鐵都好，更易于切割和鉆孔及復(fù)雜形狀加工。 

　　釹鐵硼磁鐵的不足之處是其溫度性能不佳，在高溫下使用磁損失較大，最高工作溫度較低。一般為80℃左右，在經(jīng)過(guò)特殊處理的磁鐵，其最高工作溫度可達(dá)200℃。

由于材料中含有大量的釹和鐵，故容易銹蝕也是它的一大弱點(diǎn)。所以釹鐵硼磁鐵必須進(jìn)行表面涂層處理?？呻婂冩?span style="font-family: 'Times New Roman';">(Ni), 鋅(Zn), 金(Au), 鉻(Cr), 環(huán)氧樹(shù)脂(Epoxy)等。釹鐵硼鈍化劑,　阻止生銹及產(chǎn)生花斑,　主要成分：金屬表面鈍化劑、沉膜劑、表面活性劑、緩沖劑、聚和劑等`。 適用范圍：適用于釹鐵硼材質(zhì)、鑄鐵、粉末冶金等多種材質(zhì)的表面直接鈍 化使用 

　　物理化學(xué)性質(zhì)： 

　　物性外觀 淺黃色透明液體狀物 

　　PH 7．0-9．0 

　　沉膜劑 ＞20% 

　　鈍化劑 ＞20% 

　　其他活性劑 ＞4% 

　　特 性: 

　　本產(chǎn)品是昆山瑞仕萊斯公司研發(fā)部門(mén)專門(mén)針對(duì)釹鐵硼材質(zhì)的磁性材料開(kāi)發(fā)的新型高效環(huán)保型鈍化劑指標(biāo)符合RoHS指令；藥劑具特殊的緩沖體系，克服工件表面及內(nèi)部的腐蝕,鈍化效能穩(wěn)定。

　　該產(chǎn)品使用簡(jiǎn)單、方便，具有長(zhǎng)時(shí)間放置在空氣中不生銹的特點(diǎn)，其鈍化膜均勻，呈均勻的本色金屬光澤膜，其鈍化膜為晶格歪曲的平面Υ-Fe3O4。普通鋼鐵材鈍化后可通過(guò)鹽霧測(cè)試96小時(shí)，達(dá)九級(jí)以上。 

　　使用方法: 

　　1． 使用工藝 

　　處理濃度 原液使用 

　　處理溫度 常 溫 

　　處理方法 浸 泡 

　　處理時(shí)間 100-300秒 

　　2．處理流程(參考工藝操作說(shuō)明) 

　　工件脫脂---------水洗---------酸洗-------水洗----------侵入Royce-799鈍化劑（120-180s）--------Royce-789封閉劑(10-20s)----------烘烤。 

　　注意事項(xiàng)： 

　　1． 嚴(yán)禁藥劑與酸堿直接接觸； 

　　表面處理的種類 

 

　　機(jī)械清理可有效去除工件上的鐵銹、焊渣、氧化皮 , 消除焊接應(yīng)力 , 增加防銹涂膜與金屬基體的結(jié)合力 , 從而大大提高工程機(jī)械零部件的防銹質(zhì)量。機(jī)械清理標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到 ISO8501 — 1 ∶ 1988 的 Sa2 . 5 級(jí)。表面粗糙度要達(dá)到防銹涂層厚度的 1 /3 。噴、拋丸所用鋼丸要達(dá)到 GB6484 要求。 

 

　　薄板沖壓件的表面處理稱一般用化學(xué)表面處理。工藝流程為 : 

 

　　預(yù)脫脂→脫脂→熱水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面調(diào)整→磷化→冷水洗→熱水洗→純水洗→干燥 

 

　　上述工藝過(guò)程也可根據(jù)薄板沖壓件的油、銹情況作適當(dāng)調(diào)整 , 或不用酸洗工序 , 或不用預(yù)脫脂工序。而脫脂和磷化是化學(xué)處理工藝中的關(guān)鍵工序 , 這兩道工序直接影響工件化學(xué)處理的質(zhì)量和防銹涂層的質(zhì)量。有關(guān)工藝參數(shù)和相關(guān)輔助設(shè)備也是影響表面處理質(zhì)量的不可忽視的因素。 

冷焊機(jī)修補(bǔ)

　　修補(bǔ)冷焊機(jī)歷史介紹 修補(bǔ)冷焊機(jī)在國(guó)際上叫ESD（ELECTRO SPARK DEPOSITION），是由前蘇聯(lián)的專家應(yīng)用類似于放電加工機(jī)Electro Discharge Machining 的電路原理研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的。主要用途是使用高硬度的碳化鎢等材料對(duì)模具/金屬表面進(jìn)行涂層加工，提高耐磨性，耐熱性，耐燒粘等性能。當(dāng)初的加工機(jī)涂層厚度最大只能達(dá)到30üm 左右，因此無(wú)法滿足修補(bǔ)需要。之后，經(jīng)過(guò)了大量的研究開(kāi)發(fā)，提高了其輸出功率，改進(jìn)了焊槍結(jié)構(gòu)和焊條材料成份。針對(duì)以往的前后震動(dòng)式電極，采用了旋轉(zhuǎn)式電極，并且利用氬氣保護(hù)來(lái)防止熔敷金屬的氧化，氮化，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)多層修補(bǔ)堆焊，提高了修補(bǔ)堆焊厚度，從而作為金屬工件修復(fù)加工機(jī)推向市場(chǎng)。對(duì)于那些金屬制品制造廠家，在工件制品出現(xiàn)毛刺、針孔、氣孔、裂紋、磨損，劃痕等缺陷時(shí)，利用以往的焊接方法來(lái)修復(fù)工件的話，工件會(huì)產(chǎn)生變形，甚至熱裂或是易脫落。常常會(huì)得不到理想的修補(bǔ)效果，將就用或者直接報(bào)廢。直接帶來(lái)很多經(jīng)濟(jì)上的成本開(kāi)支或交貨的延遲。 

　　本公司有多年代理德國(guó)多功能修補(bǔ)機(jī)器的經(jīng)驗(yàn)。在不斷創(chuàng)新改良的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出“智能多功能修補(bǔ)王”。采用國(guó)內(nèi)外資廠家生產(chǎn)的最優(yōu)質(zhì)的零配件，在性能上更勝一籌。在市場(chǎng)中俱有相當(dāng)?shù)男詢r(jià)比。 

 

　　該機(jī)型簡(jiǎn)介： 此機(jī)型為生造智能修補(bǔ)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品，是我公司針對(duì)廣大模具業(yè)、鑄造業(yè)、電器制造業(yè)、醫(yī)療器械、汽車、造船、鍋爐、建筑、鋼構(gòu)、橋梁建設(shè)等行業(yè)改良生產(chǎn)，具有廣泛的適用性。在國(guó)內(nèi)是廣大中小企業(yè)的首選修補(bǔ)設(shè)備。

　　智能冷焊機(jī)修補(bǔ)原理：

智能冷焊機(jī)是通過(guò)微電瞬間放電產(chǎn)生的高熱能將專用焊絲熔覆到工件的破損部位，與原有基材牢固熔接，焊后只需經(jīng)過(guò)很少打磨拋光的后期處理。

　　1．工作原理： 智能修補(bǔ)冷焊機(jī)的原理是，利用充電電容，以10－3～10–1秒的周期，10－6～10–5秒的超短時(shí)間放電。電極材料與工件接觸部位會(huì)被加熱到8000～25000℃，等離子化狀態(tài)的熔融金屬以冶金的方式過(guò)渡到工件的表層。圖1所示的是（堆焊，涂層）的示意圖及各種特性。A區(qū)是堆焊到工件表面的涂層或堆焊層，由于與母材之間產(chǎn)生了合金化作用，向工件內(nèi)部擴(kuò)散，熔滲，形成了擴(kuò)散層B，得到了高強(qiáng)度的結(jié)合. 

 

　　2． 實(shí)現(xiàn)冷焊（熱輸入低）： 為什么能實(shí)現(xiàn)冷焊呢，如圖2所示，放電時(shí)間（Pt）與下一次放電間隔時(shí)間（It）相比極短，機(jī)器有足夠的相對(duì)停止時(shí)間，熱量會(huì)通過(guò)工件基本體擴(kuò)散到外界，因此工件的被加工部位不會(huì)有熱量的聚集。雖然工件的升溫幾乎停留在室溫，可是由于瞬時(shí)熔化的原因，電極尖端的溫度可以達(dá)到25000℃左右.

 

3． 結(jié)合強(qiáng)度高： 利用智能修補(bǔ)冷焊機(jī)進(jìn)行修補(bǔ)堆焊時(shí)，既然熱輸入低，為什么結(jié)合強(qiáng)度還很大呢？這是因?yàn)楹笚l瞬間產(chǎn)生金屬熔滴，過(guò)渡到與母材金屬的接觸部位，同時(shí)由于等離子電弧的高溫作用，表層深處開(kāi)成像生了根一樣的強(qiáng)固的擴(kuò)散層。呈現(xiàn)出高結(jié)合性，不會(huì)脫落。

產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：

　　1、設(shè)計(jì)合理，自由調(diào)節(jié)?？筛鶕?jù)不同金屬材質(zhì)選用不同檔放電頻率，以達(dá)到最佳修補(bǔ)效果。 

　　2、熱影響區(qū)域小。堆覆的瞬間過(guò)程中無(wú)熱輸入，因而無(wú)變形，咬邊和殘余應(yīng)力。不會(huì)產(chǎn)生局部退火，修復(fù)后不需要重新熱處理。

　　3、極小的焊補(bǔ)沖擊 ，本焊機(jī)在焊補(bǔ)過(guò)程中克服了普通氬弧焊對(duì)工件周邊產(chǎn)生沖擊的現(xiàn)象。對(duì)沒(méi)有余量的工件加工面也可進(jìn)行修補(bǔ)。 

　4、修復(fù)精度高：堆焊厚度從幾微米到幾毫米，只需打磨，拋光

　　5、熔接強(qiáng)高：由于充分滲透到工件表面材料產(chǎn)生極強(qiáng)的結(jié)合力

　　6、攜帶方便：重量輕（28公斤），220V電源，無(wú)工作環(huán)境要求

　　7、經(jīng)濟(jì)性：在現(xiàn)場(chǎng)立刻修復(fù)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省費(fèi)用。

 

8、一機(jī)多用：可進(jìn)行堆焊，表面強(qiáng)化等功能。通過(guò)調(diào)節(jié)放電功率和放電頻率可獲得要求 的堆焊和強(qiáng)化的厚度的光潔度。

　　9、堆焊層硬度及補(bǔ)材多樣性：

　　使用不同的電極棒材料（補(bǔ)材）可獲得不同要求的硬度。堆焊修補(bǔ) 層硬度可從HRC 25 ~ HRC 62 。 主機(jī)控制系統(tǒng)：采用改進(jìn)型內(nèi)置工控微機(jī)進(jìn)行雙閉環(huán)精密控制。其穩(wěn)定性和運(yùn)行能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于同類產(chǎn)品，采用智能IC控制板。 氣體保護(hù)系統(tǒng)：改為微機(jī)控制的同步氬氣保護(hù)系統(tǒng)，使氬氣保護(hù)更好，焊接效果更加牢固，美觀。同時(shí)保持了原有優(yōu)點(diǎn)--與激光焊機(jī)媲美，可以最大限度地節(jié)約氬氣。 安裝條件 及耗材：(28℃) ，濕度： 5% to 75% 不結(jié)露220伏50HZ交流電，電壓穩(wěn)定，環(huán)境：干凈無(wú)灰塵或灰塵較少 . 主要消耗：焊絲、氬氣、電. 　　*適應(yīng)范圍：

　　●沖模 ● 鍛模 ●注塑模 ●鑄模 ●壓鑄模 ●金屬類產(chǎn)品 ●機(jī)器零部件 ●工具

　　1)適用的材質(zhì) 

　　●鋁質(zhì)、鋁合金 ● 銅質(zhì)、銅合金 ●碳鋼、不銹鋼 ●全鋼、半鋼 ●鑄鋼、鑄鐵 

　　2)修復(fù)的缺陷 

　　●針孔、氣孔 ●毛刺、飛邊 ●磕碰、劃傷 ●崩角、塌角 ●砂眼、裂紋 ●磨損、內(nèi)陷 ●制造錯(cuò)誤、制造缺陷、焊接缺陷 

　　3)修復(fù)的缺陷部位 

　　●尖角、銳邊 ●溝槽、側(cè)壁 ●底部、深腔 ●平面、分型 ●生產(chǎn)作業(yè)線上現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)

飛行器制造中常用的表面處理方法　　在航空史上,最初用硬鋁板材做飛機(jī)蒙皮的嘗試,因出現(xiàn)晶間腐蝕而失敗。在發(fā)明并生產(chǎn)出表面包鍍純鋁的硬鋁板材之后，飛機(jī)才有可能采用全金屬結(jié)構(gòu)形式。耐熱合金葉片表面涂以耐高溫涂層，可提高渦輪進(jìn)口溫度，增大發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和熱效率。玻璃表面上鍍以透明電熱薄膜，可制成防霜、防霧的風(fēng)擋和觀察窗。高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鈦合金和鎂合金等異種材料，因電偶腐蝕原因不能直接接觸使用，但這些材料的零件經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗蟊憧梢匝b在一起。飛行器制造中常用的表面處理方法大體分為機(jī)械法、物理法和覆（鍍）層法3類。 

　　機(jī)械法 典型的方法是噴丸處理，常用以改變飛行器結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)零件表層的殘余應(yīng)力狀態(tài)，強(qiáng)化表層金屬，提高表層質(zhì)量，以延長(zhǎng)疲勞壽命。 

　　物理法 包括表面淬火和激光表面處理。表面淬火是利用鋼的淬硬性，用高頻感應(yīng)電流或激光束將零件表層金屬加熱到高溫，隨后冷卻使表面硬化。利用激光束也可以使表面極薄的一層金屬熔化，表層下的冷基體使表層熔化的金屬以極高的速度冷卻，形成超微晶?；蚍蔷ЫY(jié)構(gòu)，從而提高材料對(duì)磨損、腐蝕和疲勞的抗力。 

　　覆（鍍）層法 這種方法在飛行器制造中應(yīng)用得最廣泛。常用的有:①電鍍：各種鋼制零件,除形狀特別復(fù)雜的零件因受鍍液分散能力限制不宜電鍍外，大都經(jīng)過(guò)電鍍。②包鍍：硬鋁合金板材表面均包覆純鋁。每面包鋁層的厚度一般占板材總厚度的2％～4％。③熱滲（見(jiàn)熱處理）：在航天器制造中，純硅化物與復(fù)合硅化物涂層可用于防護(hù)難熔金屬制件。料漿法涂敷鋁化物涂層則適用于鈮合金火箭噴管的高溫防護(hù)。④噴鍍（涂）：向制件表面噴涂熔化或半熔化的金屬、合金、金屬間化合物、金屬氧化物或有機(jī)材料等的顆粒而形成鍍層。噴涂鋅、鋁金屬層可防止飛行器鋼焊接件的常溫腐蝕；噴涂難熔的碳化物、硼化物可防止高溫腐蝕和磨損。⑤真空鍍：包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積和離子鍍，在飛行器制造中用于玻璃、塑料零件覆蓋鍍層，也用于各種鋼制和鈦制緊固件以及需要與鋁、鎂合金連接的航天器不銹鋼薄壁冷卻管的表面鍍鋁。其防護(hù)性能大大超過(guò)一般鍍層。⑥轉(zhuǎn)化膜：包括鉻酸鹽處理、磷酸鹽處理、氧化等化學(xué)轉(zhuǎn)化處理和陽(yáng)極化處理?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化處理簡(jiǎn)單方便，可以處理形狀復(fù)雜的零件。黑色金屬的發(fā)藍(lán)處理常用作航空儀表和光學(xué)儀器零件的裝飾防護(hù)層。鋁合金上的陽(yáng)極氧化膜具有硬度高、耐磨、絕緣、絕熱、表層多孔而且吸附能力好和化學(xué)穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，所以重要的鋁合金零件，如蒙皮、翼肋、框架、接頭等，均經(jīng)過(guò)這種處理。硬陽(yáng)極化處理主要用于飛行器上的各種耐磨鋁合金零件，如作動(dòng)筒和汽缸的內(nèi)壁、軸承、艙門(mén)、地板、導(dǎo)軌等。⑦有機(jī)涂層：利用刷涂、浸涂、噴涂、電泳涂覆、靜電噴涂等方法將有機(jī)涂料或塑料涂敷到零件表面上，經(jīng)固化后形成連續(xù)的薄膜，以達(dá)到防護(hù)、裝飾和偽裝的目的。特種涂料還可用于推進(jìn)系統(tǒng)和高速飛行器表面的高溫防護(hù)。飛行器上的漆層要盡量的薄。漆膜的厚度由常規(guī)的0.1毫米減至0.075毫米時(shí)，一架巨型運(yùn)輸機(jī)的總重量約可減少1噸。 

 

　　空間環(huán)境要求 航天器的表面處理還必須能耐高真空環(huán)境，防止鍍層快速升華。鋅與鎘層升華后冷凝和沉積會(huì)導(dǎo)致電器系統(tǒng)短路或光學(xué)鏡頭模糊。鉻的熔點(diǎn)比鉑高,但升華速率是后者的1010倍，因此，航天器常常不得不采用昂貴的鉑作鍍層材料。合金鍍層因升華速率不同可能導(dǎo)致成分變化,使性能降低。在真空環(huán)境中,吸附氣體膜不復(fù)存在，必須防止軸承或密封裝置中緊貼的金屬面間發(fā)生冷焊。飛船與外界的熱交換在真空中只能依靠輻射作用，所以改善表面輻射特性成為控制溫度和利用太陽(yáng)能的唯一手段。此外，同微流星和原子碰撞會(huì)使航天器表面粗糙，輻射特性改變，這也是航天器表面處理中需要考慮的因素。 

 

真空鍍膜表面處理

　　通常，在真空鍍膜之前，應(yīng)對(duì)基材（鍍件）進(jìn)行除油、除塵等預(yù)處理，以保證鍍件的整潔、干燥，避免底涂層出現(xiàn)麻點(diǎn)、附著力差等缺點(diǎn)。對(duì)于特殊材料，如PE（聚乙烯）料等，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行改性，以達(dá)到鍍膜的預(yù)期效果。