本發(fā)明屬于電鍍領(lǐng)域內(nèi)的電鍍設(shè)備。
組合鍍層的研究自40年代開始以來，國外用鎳基、鉻基組合鍍層強(qiáng)化金屬表面并將它們用于量具、刃具、模具及其它特別要求抗磨和減磨的場合。但由于微粒材料昂貴，污染大一般只能鍍小工件，在小鍍槽內(nèi)生產(chǎn)。而鐵基組合鍍層的鍍液成本低，污染少，其中純鐵的顯微硬度可達(dá)700，鍍層厚度可達(dá)2毫米。因此它逐漸被人們所重視并加以研究。鐵基組合鍍層的質(zhì)量關(guān)鍵是固體微粒能否均勻地分散在鍍層內(nèi)，鍍層內(nèi)是否含有足夠含量的固體微粒。為了使固體微粒能均勻地分散在鍍層中，首先要求它們能在鍍液中均勻地懸浮。因此鍍液的攪拌特點對鐵基組合鍍層的質(zhì)量影響很大。目前，一般都采用機(jī)械攪拌。如《日本公開特許公報》中的昭58-9386專利申請說明書中所述的電鍍組合鍍層裝置，采用槽底排管旋轉(zhuǎn)噴液使固體微粒上浮，它是整槽鍍液攪拌，僅用于小鍍槽內(nèi)，不利于電鍍鐵基組合鍍層的鍍液攪拌。因鐵基組合鍍層的鍍液極易氧化，為了防止鐵的氧化鐵基組合鍍層的鍍液的攪拌方式十分重要，必須攪拌充分而又不宜過分激烈，攪拌應(yīng)盡量少。為達(dá)此目的，本發(fā)明人特設(shè)計了這樣的電鍍組合鍍層的大鍍槽，其攪拌方式是采用泵液循環(huán)和內(nèi)磁場攪拌交替進(jìn)行，即可達(dá)到較少的攪拌鍍液，又可使固體微粒均勻地分散在鍍層內(nèi)，從而得到高質(zhì)量的鐵基組合鍍層，以適應(yīng)大鍍槽內(nèi)電鍍鐵基組合鍍層和大批量生產(chǎn)的需要。
本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)特點是，鍍槽（1）內(nèi)裝有內(nèi)磁場（2），內(nèi)磁場（2）內(nèi)裝有保護(hù)陽極（5）的陽極袋（3），在陽極袋（3）之間裝有陰極罩（4），在陰極罩（4）內(nèi)的底部裝有固定的鉆有多孔的分液支架（12），它通過輸液管（10）與泵（11）相接，泵（11）置于陰極罩（4）內(nèi)與電機(jī)（7）相接。本鍍槽的內(nèi)磁場（2）可是任何結(jié)構(gòu)形式，只要能裝在鍍槽內(nèi)即可。其最簡單的內(nèi)磁場（2）是由塑料架（8）及纏繞在塑料架（8）上的線圈（9）組成。本鍍槽的陽極袋（3）一般可用石棉、玻璃布、合成纖維布、聚丙乙烯布制成，其中效果最佳的陽極袋（3）是用無紡布內(nèi)外涂火棉膠制成。本鍍槽的陰極罩（4）一般采用常用的材料制成。使用效果最佳的陰極罩（4）是用兩層過濾紙內(nèi)外襯無紡布制成。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。
圖1泵液循環(huán)設(shè)備
圖2內(nèi)磁場線圈架
圖3鍍槽裝配圖。
如圖1所示，當(dāng)接通電源時，泵（11）由電機(jī)（7）驅(qū)動，將混有固體微粒的鍍液從泵（11）出口，經(jīng)輸液管（10）流入分液架（12），并從分液支架（12）上的小孔中噴出，沖刷到所有沉積在槽底的固體微粒，使其漂浮在液面上，一般電機(jī)工作15分鐘后停機(jī)。接著由內(nèi)磁場（2）進(jìn)行攪拌。如圖3所示，內(nèi)磁場（2）外接直流電源，用調(diào)節(jié)電壓的大小來控制磁勢量，磁場強(qiáng)度愈大，則磁場攪拌效果愈明顯，但此時電鍍液的溫度升高很快，對電鍍不利。通常觀察液面繞工件旋轉(zhuǎn)的速度，每分鐘不超過五轉(zhuǎn)。
本發(fā)明采用陰極罩（4）的作用是盛放固體微粒，過濾鍍液，如前所述，陰極罩（4）用二層過濾紙內(nèi)外各襯一層無紡布制成，使用效果最佳。經(jīng)試驗證明，鍍層光潔度和抗腐能力大有改善。陰極罩（4）的尺寸小于鍍槽（1），因此它可節(jié)省固體微粒。另外它可用于存放各種固體微粒，故本鍍槽能一槽多用，鍍各種抗磨或減摩的鐵基組合鍍層。
陽極袋（3）的作用是阻止陽極泥脫落污染電鍍液，采用無紡布內(nèi)外涂火棉膠制成陽極袋（3），使用效果最佳。因它的電阻小，過濾能力強(qiáng)，即使采用一般的工業(yè)鐵作陽極，電鍍液仍可保持清潔，而不必要純鐵作陽極，這可節(jié)省成本。采用陽極袋（3）所鍍的鐵基組合鍍層中純鐵鍍層與普通鍍鐵層相比，雖然它們電鍍規(guī)范相同，但實測它們的雜質(zhì)量相差3-20倍。
本發(fā)明為電鍍鐵基組合鍍層進(jìn)入大批量生產(chǎn)開辟了道路。過去電鍍鐵基組合鍍層常因鍍液太少，質(zhì)量不穩(wěn)定?，F(xiàn)在把陰極罩（4）放在鍍槽（1）內(nèi)進(jìn)行電鍍，使整個大槽鍍液參加電解循環(huán)，鍍層質(zhì)量得到保證，增厚能力也有增加，另外把固體微粒集中在陰極罩（4）內(nèi)不僅經(jīng)濟(jì)，而且便于攪拌分散、均勻沉積在鍍層內(nèi)。
采用磁場攪拌的優(yōu)點是：1.使固體微粒能長時間懸浮而不下沉，例如在40升鍍液內(nèi)，懸浮著三氧化二鋁粒子的鐵鍍液放置36小時仍是混濁的。采用機(jī)械攪拌，懸浮三氧化二鋁粒子的鐵鍍液不到30分鐘即已澄清。2.由于固體微粒懸浮時間較長，便于固體微粒與鐵共沉積，因此在鍍層內(nèi)固體微粒含量相對增加。例如，在同槽內(nèi)機(jī)械攪拌下鍍層中含三氧化二鋁微粒5.3～5.8%，而磁場攪拌下鍍層中含三氧化二鋁8.1～8.4%。3.由于磁場力的作用，使鍍層深鍍能力改善，鍍層厚度可達(dá)2毫米。4.設(shè)備簡單。本發(fā)明不足之處是室溫較高時，溶液的溫升太快，需另有冷卻設(shè)備降溫。
實施例一
焊條涂粉機(jī)尖頭用淬過火的45＃鋼制成，使用壽命25～30噸/支。涂粉機(jī)尖頭以45＃鋼加工制造，再用槽鍍鐵基組合鍍層。用機(jī)械攪拌，所鍍的涂粉機(jī)尖頭，使用壽命70噸/支。用磁場攪拌，所鍍的涂粉機(jī)尖頭，使用壽命105-110噸/支。
附圖說明
1.鍍槽2.內(nèi)磁場3.陽極帶4.陰極罩5.陽極6.工件7.電機(jī)8.塑料架9.線圈10.輸液管11.泵12.分液支架→流液方向
1、一種用于電鍍鐵基組合鍍層的大鍍槽，本發(fā)明的特征是，在鍍槽(1)內(nèi)設(shè)有內(nèi)磁場(2)，在內(nèi)磁場(2)內(nèi)裝有保護(hù)陽極(5)的陽極袋(3)，在陽極袋(3)之間裝有陰極罩(4)，在陰極罩(4)內(nèi)的底部裝有固定的鉆有多孔的分液支架(12)，它通過輸液管(10)與泵(11)相接，泵(11)置于陰極罩(4)內(nèi)與電機(jī)(7)相接。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所說的電鍍鐵基組合鍍層的大鍍槽，其特征在于，所說的內(nèi)磁場（2）是由塑料架（8）和纏繞在塑料架（8）上的線圈（9）組成。
3、根據(jù)權(quán)利要求1、2所說的電鍍鐵基組合鍍層的大鍍槽，其特征在于，所說的陽極袋（3）是用無紡布內(nèi)外涂火棉膠制成，陰極罩（4）是用兩層過濾紙內(nèi)外襯無紡布制成。