专利名称：一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法
技术领域：
本发明涉及一种电镀加工方法，具体来说涉及一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法。
背景技术：
桥梁与桥墩的连接多采用球型支座，球冠衬板是球型支座中的重要构件，其中球冠 衬板的球面通常要求进行镀铬处理。随着桥梁建设的发展，球型支座的尺寸规格不断加 大，球冠衬板的直径也不断加大。在国内，目前球冠衬板的最大直径可达到2.2米，其 加工的技术要求也不断提高。对于大直径球冠衬板而言，由于设计上对其镀层厚度，镀 层尺寸均匀性和镀铬成型后球面光洁度的要求均比较苛刻，现有的镀铬工艺手段已难以 满足要求。如对于直径①2210毫米，球面弧半径R3450毫米的球冠衬板，设计要求镀层 要求厚度为100-150微米，成型后的球面光洁度Ry3.2。按照现有的镀铬工艺手段和国标 GB/T-17955-2000《球型支座技术条件》对球冠衬板镀铬后，镀层的厚度偏差会超过100 微米，镀铬后的球面光洁度仅为Ra3. 2，低于其设计要求两个国标等级，而且镀铬面积大， 容易出无法满足其设计要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有电镀加工方法工艺复杂，镀层厚度，镀层尺寸均匀性难以 控制，镀铬成型后球冠面光洁度无法达到要求的缺陷和不足，提出一种镀层厚度均匀， 球冠面光洁度高的大直径球冠工件球冠面的镀铬方法。
本发明的目的是通过以下方式实现的 一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法，包 括除油酸洗、入槽定位、镀铬、水洗、卸工装和去氢的工艺步骤，
A.'所述的入槽定位步骤中，在工件的非球形端面上设置导电板，工件的球冠面垂直 置于镀液中，阳极条或阳极板亦垂直置于镀液中，其阳极条或阳极板的设置方式如下 Al.阳极条分两层布置，内层阳极条对应设置在工件球冠面半径l/2的区域内，
内层阳极条至工件球冠面中心点切线的距离是工件球冠面直径的1/15—1/8，外层阳极条 对应设置在工件球冠面的中心和外侧，外层阳极条至工件球冠面中心点切线的距离是工 件球冠面直径的1/8—1/5，在工件球冠面的径向方向上内、外层阳极条排列的间距是工 件球冠面直径的1/25—1/15，内、外层阳极条的工作长度与工件1上相对应的球冠面径 向长度相等；
A2.阳极板为板面上设置有溶液流动孔的圆形平面板，所述的平面板上对应工件 球冠面半径1/2的区域内，朝向工件设置有环形凸台，环形凸台表面至工件球冠面中心 点切线的距离是工件球冠面直径的1/15—l/8，环形凸台一侧的平面板表面至工件球冠面 中心点切线的距离是工件球冠面直径的1/8—1/5，或者；
A3.阳极板为板面上设置有溶液流动孔的球形凹板，所述球形凹板上凹面的球面 弧半径等于工件的球面弧半径，球形凹板的凹面至工件球冠面的距离是工件球冠面直径 的1/15—1/8，或者；
B. 所述的入槽定位步骤中，在工件的非球形端面上设置导电板，工件的球冠面朝上 水平置于镀液中，阳极板置于工件球冠面上方的镀液中，其阳极板为板面上设置有溶液 流动孔的球形凹板，所述球形凹板上凹面的球面弧半径等于工件球冠的球面弧半径，球 形凹板的凹面至工件球冠面的距离是工件球冠面直径的1/15—1/8;
C. 所述的镀铬歩骤中，进行两次镀铬，先在镀液温度70°C-75'C，电流密度20-25 A/dm2条件下镀乳白铬，然后在镀液温度50°C-55°C，电流密度25-30 A/dm2条件下镀硬铬。
所述的歩骤A或步骤B中，工件的球冠面预先经过抛光处理。 所述的步骤A或步骤B中，导电板上至少设置有三个导电定位孔。 所述的步骤A或步骤B中，阳极板4的直径是工件1球冠面直径的95%—99%。 所述的步骤C中，两次镀铬所用的镀液中铬酐含量为180-250克/升，硫酸含量为 1.8-2. 5克/升，三价铬含量为2-4克/升，铁含量为小于或等于5克/升。 与现有技术相比本发明具有以下明显的优点
1. 镀铬层均匀性好；
2. 不容易出现缺陷；
3. 电镀效率高，镀层沉积速度快；
4. 镀络后表面光洁度高,可减少后续工作量。
图J是本发明中工件1和阳极条3入槽定位的一种结构示意图； 图2是图1的俯视图3是本发明中工件1和阳极板4入槽定位的第一种结构示意图4是本发明中工件1和阳极板4入槽定位的第二种结构示意图5是本发明中工件1和阳极板4入槽定位的第三种结构示意图。 图中，工件l，导电板2，阳极条3，阳极板4，起吊螺栓5，配重6。
具体实施例方式
以下结合
和具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述 参见图l，图2，图3，图4，图5，本发明的一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法， 包括除油酸洗、入槽定位、预热、镀铬、水洗、卸工装和去氢的工艺步骤，
A. 所述的入槽定位步骤中，在工件1的非球形端面上设置导电板2，工件l的球冠 面垂直置于镀液中，阳极条3或阳极板4亦垂直置于镀液中，其阳极条3或阳极板4的 设置方式如下-
Al.阳极条3分两层布置，内层阳极条对应设置在工件1球冠面半径1/2的区域 内，内层阳极条至工件球冠面中心点切线的距离是工件1球冠面直径的1/15—1/8,外层 阳极条对应设置在工件球冠面的中心和外侧，外层阳极条至工件球冠面中心点切线的距 离是工件1球冠面直径的1/8—1/5，在工件l球冠面的径向方向上内、外层阳极条排列 的间距是工件1球冠面直径的1/25—1/15，内、外层阳极条的工作长度与工件1上相对 应的球冠面径向长度相等；具体操作时，可选择长度等于工件1球冠面的阳极条3作为 内、外层阳极条，并根据内、外层阳极条所对应球冠面径向长度，用绝缘物将其上下段 予以包裹，进行绝缘，使阳极条3的工作长度与工件1球冠面的径向长度等长；
A2.阳极板4为板面上设置有溶液流动孔的圆形平面板，所述的平面板上对应工 件l球冠面半径l/2的区域内，朝向工件l设置有环形凸台，环形凸台表面至工件l球 冠面中心点切线的距离是工件1球冠面直径的1/15—1/8，环形凸台一侧的平面板表面至 工件1球冠面中心点切线的距离是工件球冠面直径的1/8—1/5，或者；
A3.阳极板4为板面上设置有溶液流动孔的球形凹板，所述球形凹板上凹面的球 面弧半径等于工件1的球面弧半径，球形凹板的凹面至工件1球冠面的距离是工件1球 冠面直牵的1/15—1/8，或者；
B. 所述的入槽定位步骤中，在工件1的非球形端面上设置导电板2，工件l的球冠面朝上水平置于镀液中，阳极板4置于工件球冠面上方的镀液中，其阳极板为板面上设 置有溶液流动孔的球形凹板，所述球形凹板上凹面的球面弧半径等于工件1球冠的球面
弧半径，球形凹板的凹面至工件1球冠面的距离是工件1球冠面直径的1/15—1/8;
所述的步骤A或步骤B中，可以在工件1的外圆柱面上设置起吊螺栓5,当工件l 的球冠面垂直置于镀液中时，还应在在工件l的非球形端面上设置配重6，以保持工件l 放置平稳；
C..所述的镀铬步骤中，进行两次镀铬，先在镀液温度70°C-75°C，电流密度20-25 A/dm2条件下镀乳白铬，然后在镀液温度50°C-55°C，电流密度25-30 A/dm2条件下镀硬铬。 两次镀铬所用的镀液中铬酐含量为180-250克/升，硫酸含量为1.8-2. 5克/升，三价铬 含量为2-4克/升，铁含量小于或等于5克/升。
为了提高工件1球冠面镀铬成型后的表面光洁度，避免毛剌积瘤的产生，最好是将 工件1的球冠面预先经过抛光处理。如可以通过镀铬前的抛光处理，使镀铬前球冠面的 表面光洁度高于设计要求镀铬后球冠面表面光洁度一至两个等级。这样镀铬后工件1球 冠面的表面光洁度不经过机械加工，即可达到设计要求，省略工件1球冠面镀铬后复杂 的机械加工操作，节省了加工成本，縮短了加工时间。
连接工件1的导电板2上至少设置有三个导电定位孔。三个导电定位孔以三角形分 布，采用三个螺栓经导电定位孔将导电板2与与工件1紧固连接，确保导电板2与工件1 的接触面贴合紧密，保证镀铬时工件1的导电性能。所述阳极板4的直径是工件1球冠 面直径的95%—99%,略小于工件1球冠面的直径，以杜绝镀铬时球冠面周边镀层厚度厚， 中间镀层厚度薄的现象。
采用本发明方法对球冠直径为O2210毫米，球面弧半径R3450毫米的工件进行镀铬 处理。镀前将工件1的球冠面即镀面进行机械抛光处理加工至表面光洁度达到RaO. 4，并 在工件1的非球形端面上设置导电板2，吊车从工件1的起吊螺栓5处垂直吊起工件1， 将工件l按球冠面径向垂直于镀液平面的方向置于镀液中，所用阳极条3分内、外两层 垂直置于镀液中，内层阳极条与工件1球冠面中心点切线的距离为250毫米，外层阳极 条与工# 1球冠面中心切线的距离为350毫米。内、外层阳极条上下段以绝缘物绝缘， 阳极条的径向间隔为150毫米。镀双层铬处理，采用25 A/dm2电流密度，镀层厚度控制 在100-150微米范围，成型后球冠面光洁度Ry3.2，根据国标GB11379要求检査，都达到 图纸设计要求。
权利要求
1.一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法，包括除油酸洗、入槽定位、镀铬、水洗、卸工装和去氢的工艺步骤，其特征在于A. 所述的入槽定位步骤中，在工件的非球形端面上设置导电板，工件的球冠面垂直置于镀液中，阳极条或阳极板亦垂直置于镀液中，其阳极条或阳极板的设置方式如下A1. 阳极条分两层布置，内层阳极条对应设置在工件球冠面半径1/2的区域内，内层阳极条至工件球冠面中心点切线的距离是工件球冠面直径的1/15—1/8，外层阳极条对应设置在工件球冠面的中心和外侧，外层阳极条至工件球冠面中心点切线的距离是工件球冠面直径的1/8—1/5，在工件球冠面的径向方向上内、外层阳极条排列的间距是工件球冠面直径的1/25—1/15，内、外层阳极条的工作长度与工件1上相对应的球冠面径向长度相等；A2. 阳极板为板面上设置有溶液流动孔的圆形平面板，所述的平面板上对应工件球冠面半径1/2的区域内，朝向工件设置有环形凸台，环形凸台表面至工件球冠面中心点切线的距离是工件球冠面直径的1/15—1/8，环形凸台一侧的平面板表面至工件球冠面中心点切线的距离是工件球冠面直径的1/8—1/5，或者；A3. 阳极板为板面上设置有溶液流动孔的球形凹板，所述球形凹板上凹面的球面弧半径等于工件的球面弧半径，球形凹板的凹面至工件球冠面的距离是工件球冠面直径的1/15—1/8，或者；B. 所述的入槽定位步骤中，在工件的非球形端面上设置导电板，工件的球冠面朝上水平置于镀液中，阳极板置于工件球冠面上方的镀液中，其阳极板为板面上设置有溶液流动孔的球形凹板，所述球形凹板上凹面的球面弧半径等于工件球冠的球面弧半径，球形凹板的凹面至工件球冠面的距离是工件球冠面直径的1/15—1/8；C. 所述的镀铬步骤中，进行两次镀铬，先在镀液温度70℃-75℃，电流密度20-25A/dm2条件下镀乳白铬，然后在镀液温度50℃-55℃，电流密度25-30A/dm2条件下镀硬铬。
2. 根据权利要求1所述的一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法，其特征在于所 述的步骤A或步骤B中，工件的球冠面预先经过抛光处理。
3. 根据权利要求1所述的一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法，其特征在于所 述的步骤A或步骤B中，导电板上至少设置有三个导电定位孔。
4. 根据权利要求1所述的一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法，其特征在于所 述的步骤A或步骤B中，阳极板的直径是工件球冠面直径的95%—99%。
5. 根据权利要求1所述的一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法，其特征在于所 述的步骤C中，两次镀铬所用的镀液中铬酐含量为180-250克/升，硫酸含量为1.8-2.5 克/升，三价铬含量为2-4克/升，铁含量为小于或等于5克/升。
全文摘要
一种大直径球冠工件球冠面的镀铬方法，在入槽定位步骤中，改变阳极条或阳极板的布置方式或结构、在镀铬步骤中，先在镀液温度70℃-75℃，电流密度20-25A/dm<sup>2</sup>条件下镀乳白铬，然后在镀液温度50℃-55℃，电流密度25-30A/dm<sup>2</sup>条件下镀硬铬。工件的球冠面预先经过抛光处理，镀铬层均匀性好，不容易出现缺陷，电镀效率高，镀层沉积速度快，镀铬后球冠面的表面光洁度高，减少后续的机械加工工作量。
文档编号C25D5/00GK101372756SQ20081019711
公开日2009年2月25日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者军 吴, 张春晖 申请人:武汉船用机械有限责任公司