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發(fā)布時間:2026-03-20 21:59:52
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電議
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對于直流電源來說,除了直流發(fā)電機組或各種電池的電源在正常有效時段是平穩(wěn)的直流外,由交流電源經(jīng)整流而得到的直流電源,都多少帶有脈沖因素,尤其是半波整流,明顯有負半周是沒有正向電流的,即使是單相全波,也存在一定脈沖率,加上所采用的濾波方法的不同、供電電網(wǎng)的穩(wěn)定性等,都會使電鍍電源存在著明顯的不同。但是,在沒有注意到這種不同時,其對電鍍過程的影響往往會被視。
通常認為,平穩(wěn)的直流或接近平穩(wěn)的直流是理想的電鍍電源。但是,實際情況并非如此,在有些場合,有一定脈沖的電流可能對電鍍過程更為有利。
事實上,早在20世紀l0年代,就有人用換向電流進行過金的提純。在20世紀50年代,則有人用這種方法試驗從溴化鉀一三溴化鋁中鍍鋁,與此同時,可控硅整流裝置的出現(xiàn),使一些電鍍技術(shù)開發(fā)人員注意到不同電源波形對電鍍過程的影響,這種影響有時是有利的,有時是不利的。到了20世紀70年代,電源對電鍍過程存在影響已經(jīng)成為電鍍工作者的共識。現(xiàn)在,電源波形已經(jīng)作為工藝參數(shù)之一在有些工藝中成為必要條件。
電鍍屬于電解加工過程,電源的因素必將對電鍍工藝過程產(chǎn)生直接影響,電鍍電源在電鍍工藝中具有重要地位。電鍍電源和低紋波系數(shù)整流電源在電鍍行業(yè)中的應(yīng)用,讓電鍍界同仁在選擇整流電源、解決電鍍故障、提高電鍍質(zhì)量有所幫助。

1.3.4 直流疊加功能。輸出正反向脈沖電流的同時,由同一臺電源疊加輸出一純直流成分,更拓寬了脈沖電源的使用范圍及用途。
近幾年來,國產(chǎn)多功能脈沖電源技術(shù)已趨于成熟,其中脈沖波形垂直程度,波形平穩(wěn)程度、穩(wěn)定性、抗干擾性等指標達到甚至超過了國外水平。
直流電源波形對電鍍質(zhì)量有突出的影響,例如:高頻率定脈寬高頻穩(wěn)壓/穩(wěn)流脈沖電源電鍍時會產(chǎn)生特殊效應(yīng),這也是普通直流電源電鍍無法達到的效果,有些現(xiàn)象還不能用常規(guī)電化學(xué)理論來加以解釋。而直流波形對電鍍沉積的影響目前還難以從理論上進行預(yù)測,只能通過大量的試驗來作相對比較,篩選出適宜的波形。
2 電鍍電源對電鍍工藝的影響
2.1 鍍鉻
各類電鍍工藝中,鍍鉻是受電源波形影響大的鍍種之一。鍍鉻必須采用低紋波直流電源,否則光亮范圍窄,鍍層易發(fā)花、發(fā)灰,這一點已為不少人認同,但實踐中仍有因?qū)ζ湔J識不足,往往由于紋波系數(shù)過大影響套鉻質(zhì)量而束手無策的事時有發(fā)生。因此,電鍍電源的選擇就更顯重要。
對于經(jīng)常使用反向電解的電鍍硬鉻生產(chǎn),需要電源極性換向裝置。簡單的方法是使用手動換向開關(guān)。由于電流很大,開關(guān)通、斷時會形成較大的電火花,開關(guān)很容易損壞。將觸點浸入變壓器油中可以延長使用壽命??煽毓枵髌鲗崿F(xiàn)換向比較容易,由于是無觸點換向,不會產(chǎn)生火花腐蝕。如電流變化不大時,可考慮使用可控硅極換向裝置。
電源波形對鍍鉻的影響較大。而且往往容易被操作者忽視。如某廠小件鍍裝飾鉻,覆蓋能力非常差,反復(fù)調(diào)整鍍液中硫酸與鉻酐的比值,仍無效。經(jīng)現(xiàn)場查驗,采用1000A老式可控硅整流器,且平均電流僅200A左右,負荷率很低,顯然輸出紋波系數(shù)太大。換接一臺雙反星形輸出的硅整流器,鍍鉻即轉(zhuǎn)為正常。另有某廠鍍鉻上午生產(chǎn)正常,下午即出現(xiàn)裝飾鉻局部發(fā)灰,無法生產(chǎn),懷疑鍍液故障,反復(fù)加硫酸、碳酸鋇調(diào)整一兩天,均無法解決。分析原因,鍍液成分不可能突變,懷疑硅整流管有損壞造成波形殘缺而增大紋波。用鉗形電流表測定各整流管電流,發(fā)現(xiàn)斷路2支,更換新管后,故障消除。
鍍微裂紋硬鉻,輸出紋波過大時,裂紋不細密且分布不均勻。
采用脈沖電鍍鉻,也可得到優(yōu)良的鍍層。研究表明,當(dāng)采用工藝條件為:頻率1000Hz,占空比通:斷=1/5,平均電流密度40A/dm2,30度溫度,獲得的鍍鉻層耐磨性提高三倍;耐腐蝕性提高5倍。
2.2 光亮酸性鍍銅
一般情況下,光亮鍍銅都有一個規(guī)律:從赫爾槽試片上看,陰極電流密度越大的地方,鍍層光亮整平性越好;電流密度越低,光亮整平性越差。試圖擴展低電流密度區(qū)光亮范圍,始終是電鍍工作者不斷追求的目標。需要從光亮劑、工藝配方與工藝條件、設(shè)備等多方面入手。光亮酸性鍍銅是迄今光亮整平性好的鍍種之一。但在實踐中,采用同樣的配方、工藝條件,使用相同的光亮劑,得到的光亮整平性與光亮范圍,卻可能出現(xiàn)較大差異。究其原因,與所用直流電源輸出紋波系數(shù)大小有很大關(guān)系。據(jù)有關(guān)資料,二十多年前,國內(nèi)在開發(fā)MN系列光亮酸性鍍銅添加劑時就已證實。規(guī)律是:輸出紋波系數(shù)越小,鍍層光亮整平性越好,光亮電流密度范圍越寬。而且,紋波越小,光亮劑的用量也會越小。遺憾的是時至今日并未引起電鍍工藝技術(shù)人員的重視。

當(dāng)前電拋光應(yīng)用得還不太廣泛的原因是它的成本比較高。需要通過實驗進一步尋求新型的、廉價的和能對多種金屬進行電拋光的通用電解液,并且要繼續(xù)探討延長電解液使用壽命和使廢電解液再生的有效措施。
通電后,在被拋光金屬表面上形成一層極化膜,使金屬離子通過這層薄旗擴散。表面上的顯微及宏觀的凸點或粗糙處的高點及毛刺區(qū)的電流密度比表面其余部分大,并以較快的速度溶解,從而達到整平和去毛刺的目的。通過延長拋光時間、提高拋光溫度和電流密度可得到光亮的表面。
電拋光后的表面光潔度主要由拋光前的表面質(zhì)量和光潔度決定。緞狀表面拋光成光亮表面是由時間、溫度、電流密度所控制。這三種因素的組合,會產(chǎn)生低反射或緞狀表面。采用延長時間、提高溫度或增加電流密度可獲得光亮表面。
陰極釋放氫,陽極釋入氧,對解釋表面鈍化及在一定程度上改善耐腐蝕性不夠全面。與電鍍不同,電拋光不存在氫脆。

以金屬工件為陽極,在適宜的電解液中進行電解,有選擇地除去其粗糙面,提高表面光潔程度的技術(shù),又稱電解拋光。電拋光可增加不銹鋼的耐腐蝕性,減少電氣接觸點的電阻,制備金相磨片,提高照明燈具的反光性能,提高各種量具的精度,美化金屬日用品和工藝品等,適用于鋼鐵、鋁、銅、鎳及各種合金的拋光。
電拋光亦稱電解拋光、 電化學(xué)拋光或陽極拋光。借電解作用將金屬制 件進行陽極處理,以提高其表面光潔度的一種 方法。20世紀30年代產(chǎn)生的一種金屬表面精 加工的新方法,也是金屬制件鍍前預(yù)處理及鍍 后精加工的一種工藝。電拋光時將制件作陽 極,鉛板作陰極,共置于電解液中,通直流電,在 特定工藝條件下制件表面的毛刺和凸起部分電 流密度較大,相應(yīng)的溶解速度也大。這種不均 勻性的溶解,使凸起部分溶解得快,因而起到了 平整拋光的作用。但過于粗糙的表面,不宜直 接進行電拋光。為使制件表面達到高光潔度, 選擇適當(dāng)?shù)碾娊庖菏种匾S捎陔姃伖饫碚?尚不成熟,選擇電解液的方法在很大程度上依 靠經(jīng)驗。用得較多的是電阻較低的電解液,如 磷酸、硫酸或兩者混合比不同的混合電解液。 在這類電解液中如加入適量鉻酐(CrO3)可防 止被拋光金屬的腐蝕,并能增加拋光面的光潔 度。還可在電解液中加一些甘油、纖維素 等緩蝕劑。電拋光時選擇佳的工藝條件也非 常重要,如控制適當(dāng)?shù)碾娏髅芏?、適宜的溫度范 圍、合理的拋光時間以及采用往復(fù)式或上下式 移動陽極以攪拌電解液等。