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无裂纹电镀硬铬基础试验研究

王栋梁  
【摘要】:镀铬能赋予金属材料优异的耐腐蚀、耐磨损性能及较低的摩擦系数。功能性镀铬更能使材料表面获得多种特殊的性能,使之成为新功能材料。因此,电镀铬作为一项表面处理工艺技术,已被广泛应用在航空航天关键机械零部件表面的防护。飞机起落架用材—300M高强度钢的耐磨性、耐腐蚀性较差,在使用过程中往往在其表面须电镀上一层硬铬层。然而,传统电镀铬层不可避免地存在贯穿性微裂纹,影响零件的耐腐性;电镀铬后零件表面呈现拉应力状态,影响材料的性能,因此,需要对其工艺进行改进。为了从根本上消除镀铬层的微裂纹,提高镀层的耐腐蚀性,本文基于摩擦辅助电镀工艺技术对电镀层性能的改善作用,开展脉冲电镀无裂纹硬铬基础试验研究。主要研究内容如下:1.搭建无裂纹电镀硬铬加工试验平台,并对电镀工艺系统进行改进和优化。为了使阴极表面获得均匀的电场,采用辅助阴极消除阴极端面电力线集中现象。利用COMSOL软件对辅助阴极的外形尺寸和阴极工艺倒角进行了仿真优化,研究了不同尺寸的辅助阴极和工艺倒角对阴极表面电场的作用规律。最后,通过试验对比仿真结果。2.在300M钢基体上进行电镀无裂纹硬铬试验,对比分析不同工艺参数对镀铬层的微观形貌、应力状态、耐腐蚀性、显微硬度及拉伸强度的影响规律,并进行归纳总结与评价。3.研制回转体无裂纹电镀硬铬机床,包括床身结构、传动系统、旋转密封结构、工件便携式装夹装置、压紧引电结构、电镀加工区与电镀液循环系统、电气控制系统等。


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