电镀、化学镀及堆焊

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电镀、化学镀及堆焊

1、电镀   

  电镀一般包括以下三个步骤：
  1) 金属水化离子（或络合离子）由溶液内部向阴极表面传递――液相传质步骤。
  2) 金属水化离子（或络合离子）在阴极表面得到电子并还原成金属原子――电化学步骤。
  3) 反应产物形成新相--电结晶步骤。
# P; m! o) }' Z5 _  电镀层的结合机理有以下三种形式：
6 d& c, l3 j: u0 G. i5 Q; X  1) 机械镶嵌产生的结合；
  2) 物理吸附产生的结合；
  3) 电化学产生的结合。
  有资料以为以电化学行为产生的金属键合为主。
2 y# S6 w8 @5 O5 [  随着电镀技术的广泛应用， 开发了许多新的电镀工艺，主要包括合金电镀 合金电镀――在一个镀槽中同时沉积含有两种或两种以上金属元素形成合金镀层的技术。目前可以镀的合金有黄铜、锌－锡、铅－锡、锌－镉、镍－钴、锡－镍、铜－锡－锌等。
: G  E# \+ k4 @0 e! H、复合电镀 、电刷镀等。
* _# Q7 S' U5 L- u% `  目前用于合金电镀的合金有锌-锡、铅-锡、锌-镉、镍-钴、 电刷镀――工件不浸在装有电镀液的槽中，正极为镀笔。镀笔通常由高纯度石墨构成，外面包有棉花和耐磨的涤棉套，刷镀时浸满镀液的镀笔以一定的压力和速度在工件表面移动，工件与镀笔之间的镀液中的金属离子在电场的作用下移到工件表面，获得电子后还原为金属原子，并在工件表面沉积结晶，形成镀层。
锡-镍、铜-锡-锌等。 复合电镀――在金属电沉积过程中，将悬浮在电镀液中的一种或数种不溶性的固体颗粒，与金属一起均匀地沉积夹杂到金属镀层，形成复合镀层的方法。
! J/ t7 R( P; u8 d; o8 ?/ t, N  复合电镀可根据应用要求选择一种或数种不溶性固体颗粒，包括高硬度，高耐磨损性能的陶瓷粉末SiC、Al2O3、Cr2O3、SiO2以及BC和金刚石；具有自润滑性能的石磨、MoS2、WS2以及聚四氟乙烯等。
  电刷镀由于不使用镀槽，操作灵活方便，凡是镀笔能触及的地方均可镀上，非常适合于大设备的不解体现场处理。
, i% t2 v$ d2 u+ J5 f, o2、化学镀   
  ~' M& u4 ^" I5 d$ U7 O* S: R2 B+ |4 C; s
5 m3 i0 n/ }5 `$ h) I, ]  通过化学镀可镀的金属有Ni、Co、Pt、Cu、Ag、Au等金属及其合金。在镀液中悬浮非溶性固体颗粒，也可以实现化学复合镀。目前，最常用的化学镀层为镀镍层。在用次磷酸盐作还原剂实现化学镀镍过程中，一般镀层中的Wp＝3％～15％,因此，镀层为Ni-P合金，而非纯镍。化学镀Ni-P层具有优良的耐磨性和耐蚀性，被广泛用于压力泵、纺织机零件、气缸、阀门、刀具和磨损件的修复等。
  与电镀相比，化学镀有以下优点：
  1） 均镀能力和深镀能力好，可在形状复杂的表面上产生均匀厚度的镀层；
! [3 o0 u4 Y4 K+ ^5 O, n  2） 设备简单，操作容易；
0 Q2 s  Q! _3 b5 V& |- ]  3） 不仅可以在金属表面，而且还可以在其他非金属表面上镀。
- M  O$ b  @' X! x+ u$ P8 S" Y( k$ v  其缺点是，镀液寿命短，废水排放量大，镀覆速度慢，成本高。
3、堆焊   
" A" Z6 r: l, D6 X  堆焊是用焊接方法在零件表面堆敷一层金属的工艺过程，其目的不是为了连接零件，而是为了使零件获得具有耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能的熔敷金属材料，或是为了恢复或增加零件的尺寸。显然，堆焊技术有两方面的应用，一方面可以恢复零件因磨损或加工过程中的失误而造成的尺寸不足；另一方面可以对零件表面进行改性，以获得所需要的特殊性能。这两方面的应用在表面工程学中称之为零件的修复与强化。所谓修复是指零件尺寸的恢复；强化是指赋予零件表面特殊性能。堆焊层与热喷涂技术所形成的涂层相比，由于基体在堆焊过程中会发生一定厚度的熔化，堆焊层与基体之间存在明显的熔合层，属冶金结合，结合强度高，堆焊层厚度可以从几毫米到几十毫米，对基体的热影响大，易引起组织性能的变化及结构的变形。