陶余茂
(寧波康興電纜公司 浙江寧波)
DN200單向閥為鑄造件,特別是作為備用閥時,時間一久其活動板閥容易出現銹蝕而卡住。DN200單向閥體積較大、價格高、維修地點特殊且拆卸困難,為解決此問題,采用化學鍍鎳磷合金的方法對單向閥進行維修。
化學鍍鎳磷具有硬度高、耐磨性好、耐腐蝕性強的性能,合金鍍層含磷量4%~12%。化學鍍層經熱處理后硬度可達1100HV,在酸、堿、鹽、氨和海水介質中,具有良好的耐蝕性(好于不銹鋼),一些泵閥生產企業常采用化學鍍鎳磷工藝對關鍵零部件進行處理。
一般鍍層厚度 10~50μm,結合強度>150MPa(15kg/mm2),厚度均勻、表面光亮,工件經化學鍍膜后,表面粗糙度不受影響,無需再加工和拋光。化學鍍鎳磷適應范圍廣,模具鋼、不銹鋼、銅鋁、塑料、尼龍、玻璃與木材都可施鍍,尤其適合復雜零件的鍍敷。
化學鍍是利用化學還原反應使藥劑中的磷和鎳被置換出來,沉淀在工件表面形成鍍層的工藝技術,有堿性和酸性2種化學鍍配方。
(1)化學鍍鎳反應過程。次亞磷酸鈉與水作用,生成氫原子,氫原子吸附在鍍件表面上,使鎳離子還原而沉積在鍍層,同時含磷的化合物與原子狀態的氫反應還原后,磷不斷進入鍍層,即NaH2PO2+H2O→NaH2PO3+2H;Ni2++2H→Ni+2H+;H3PO3+3H→P+3H2O。鍍層中的磷含量由溶液的酸度決定,酸度越大,可用于還原的磷氫原子越多,鍍層的含磷量也高,反應中還產生氫氣(2H→H2O↑)。
在鍍鎳過程中有酸生成,所以溶液的酸度在工作中升高,當pH=3時,鎳的沉淀便停止。因此在生產中常加入緩沖劑(如醋酸鈉等),也可以用氨水提高pH值,使反應正常進行。工藝過程為:拋光→除油→浸酸→清洗→化學鍍鎳→熱處理→成品。
(2)化學鍍鎳時特別需要注意的是要搞清楚材料的種類和牌號,因為針對不同的材料,要配備不同配方的鍍液。對于銹蝕嚴重的零件要先清理,再進行拋丸處理,然后對密封端面進行拋光。
采用化學鍍鎳磷合金修復的單向閥,耐腐蝕、硬度高、耐沖擊、結合強度高、抗沖刷。不用更換單向閥,工人勞動強度減輕,成本僅為更換新閥的16%。修復后的單向閥經2年多的運行,未再發生閥板卡死故障。