關于鏡面輥電鍍缺陷的解決方案

■ 江蘇鷹游紡機有限公司_張斯緯 徐同強 李政治 王士軍 薛垂允

很多行業的設備上都需要鏡面輥件，鏡面輥的加工工序多，生產周期長，電鍍鉻是其中重要一個工序。影響此工序的因素很多，出現電鍍缺陷后很難處理，而采用貼片焊接方法可以有效提高鏡面輥的加工成品率。

碳纖維設備-輥件要求鏡面的原因

隨著我國科技經濟的發展，市場對纖維類產品的需求量逐年遞增，特別是碳纖維近年來的需求量也很大，相應地給碳纖維設備制造帶來了新的機遇和挑戰。我國的碳纖維設備在生產制造過程中從無到有，到現在快速增長，品質一直在不斷進步。

由于碳纖維生產工藝的特殊性，對設備各部件有很多特殊要求，其中一點就是輥件的表面需要電鍍硬鉻，并做鏡面處理，表面既要耐磨又要光滑，粗糙度要達到Ra0.04μm，同一種設備上的輥件外圓要求尺寸統一（±0.025mm），否則就會損壞纖維表面，產生毛絲或者斷絲問題，這會直接影響碳纖維的品質。因此，碳纖維設備的輥件表面不能有任何缺陷。

下面就以一種碳纖維原絲線水洗機的水洗輥，來分析如何解決輥面電鍍缺陷。

解決輥面電鍍缺陷的工藝路線

1.清洗

在輥件進入電鍍槽之前，采用以下流程處理輥面：清水清洗-清洗液清洗-細砂紙打磨輥面-清洗液清洗-清水清洗。材料的本身都會有微小的缺陷，比如氣孔、夾渣、裂紋等，這些微小的缺陷，在電鍍之前的磨削工序無法目測，需要在電鍍前的清洗工序中盡可能發現可以辨別的缺陷，一些目測不了的缺陷只有在電鍍后才能發現。因此，這些缺陷就需要分多次來處理，在電鍍前清洗發現時要盡可能處理好，減少后續處理難度。由于該零件經表面電鍍工序后，它的表面粗糙度及形位公差、尺寸公差的精度要求都很高，必須采取合適的缺陷處理方法來滿足零件的技術要求。

2.貼片焊接

上述的缺陷可以采取焊接、打磨、拋光等方式處理，如果采取常規焊接的方式處理缺陷，焊接點的輥面會出現收縮凹陷，輥面尺寸就會變小，零件就不能滿足技術要求。本文介紹一種特殊的貼片焊接工藝：用工模具修補冷焊機來焊接，選用0.05mm 不銹鋼焊片，因為0.05mm不銹鋼焊片比較薄，材質軟，焊接手柄能碾壓動，更容易和輥件焊接到一起，不易脫落，不會產生變形，打磨拋光后不易產生新的缺陷，這是在電鍍前清洗時能夠發現的缺陷修補。焊接方式的優勢是焊接成本低，焊接時散發熱量低，最大程度保護了輥面不被焊接發熱破壞。

3.電鍍后貼片焊接

還有一類缺陷非常小，在清洗過程中無法目測，只有在第一遍電鍍后才能發現。由于生產線上同一類輥件的外圓尺寸要求一致：±0.025mm，電鍍層的厚度0.08mm。鍍層超過0.1mm，電鍍就容易起皮。0.05—0.1mm 電鍍層比較容易控制，且當鍍層厚度達技術要求后才發現有缺陷時，很難修補缺陷。因此要在電鍍層在0.02mm 時讓輥件脫離電鍍槽，檢查輥面是否還有缺陷，如果有，再貼片焊接，打磨拋光后再繼續電鍍，再鍍0.02mm 后，把輥件吊出電鍍槽，檢查輥面是否還有缺陷，如果有，再貼片焊接，打磨拋光后再繼續電鍍，反復幾次，保證鍍層厚度在0.1mm 左右（鍍層厚度過高會造成電鍍質量下降，后續磨削困難，同時會出現磨削鍍層脫落現象，因此電鍍次數越少越能控制電鍍質量，盡量保證一次檢查出所有問題，后續起吊只是檢查有無其他缺陷），到此基本上消除了輥面缺陷。

4.貼片焊接方法

焊接機可以選擇電子冷焊機（YJXB-3 型），焊接方法如下：調節電流參數為5-1-8，用貼片蓋住缺陷點，再用焊接手柄碾壓貼片的四周，使貼片粘在輥面，然后再逐步往中間碾壓，直至碾壓平整，使貼片全部粘貼在輥面上，再用手持式氣動拋光機裝上400 目砂帶，打磨焊接面，直至沒有劃痕，表面光滑圓潤，且不能有穿孔，即可電鍍。

總 結

這種方案考驗焊接技術及打磨拋光技能，采取此方案能夠有效提高鏡面輥件電鍍成品率，避免了輥件鍍層厚度已經到尺寸時，輥面仍然有缺陷而難以處理的問題。退鍍或磨削鍍層二次電鍍的方法都有很大困難，退鍍不環保，如果出現多次退鍍，對輥件表面材料產生破壞，會出現大面積的針孔缺陷，最后無法修補，造成輥件報廢。并且輥件材料如果含有Cr、Mo，退鍍時和酸發生氫脆，同樣會造成零件報廢，磨削時間長，成本高。所以對于有尺寸精度要求高的鏡面輥處理缺陷時采取上述方案經濟而又高效。盡量細致檢查輥面缺陷，減少焊接次數，保證鍍層達到圖紙技術要求而無缺陷。