噴射電鑄是利用高壓泵將高濃度的電解液,以一定的流量和流速通過空腹陽極表面上的小孔噴向陰極表面,在高密度直流電流的作用下,在陰極表面實現(xiàn)金屬快速沉積。噴射電鑄時,由于高濃度的電解液是以一定的流量和流速噴向陰極表面,極大的提高了金屬離子遷移的速率,能夠穩(wěn)定陰極表面金屬離子的濃度,由于電解液的高速沖擊不僅對鑄層進行了機械活化,還能夠及時清除陰極表面產(chǎn)生的氣泡,而且還降低了濃差極化及擴散層的厚度,從而可以極大提高了陰極的電流密度,極大提高了鑄層的質(zhì)量及鑄層的沉積速率。由電沉積理論可知:
1)晶核的形成與晶粒的長大是同時進行的,只有晶核形成速度大于晶粒長大速度,晶粒才能得到細化。
2)只有提高陰極的電流密度,才能使鑄層的晶粒細化,晶粒尺寸減小,從而獲得顯微硬度較大的鑄層。
3)若要提高陰極的電流密度,必須提高電解液的金屬離子濃度,并確保陰極表面金屬離子濃度的穩(wěn)定。因為噴射電鑄所沉積的鑄層晶粒尺寸單位為納米,而普通電鑄所沉積的鑄層晶粒尺寸單位為微米。所以,噴射電鑄所沉積的鑄層與而普通電鑄所沉積的鑄層相比,在耐磨性、結(jié)合力、顯微硬度等方面都具有很大的優(yōu)勢。
1.結(jié)晶器寬面銅板組箱噴射電鑄鎳鈷合金
工藝特點簡介:本工藝集結(jié)晶器寬面銅板組箱電鍍工藝和噴射電鑄工藝的優(yōu)點與一身,噴射電鑄后的結(jié)晶器寬面銅板周邊棱角部位無結(jié)瘤,鑄層晶粒細小,晶粒的平均尺寸為60nm,鑄層表面平滑致密,顯微硬度較高,沉積速率較高、耐磨性較強、無針孔、無缺陷,鑄層與基體的結(jié)合力較強。噴射電鑄10小時鑄層的平均厚度大于2mm。
設(shè)備及工裝:將現(xiàn)有的組箱電鍍站的回流系統(tǒng)略加改造即可,將陽極做成組合式空腹噴射陽極,陽極材質(zhì)為2mm鈦板,陽極尺寸為1200mm*180mm*80,陽極表面鉆若干個1mm小孔。陽極濾袋采用丙綸拉絨濾布縫制。高頻開關(guān)電鍍電源:電壓0-300v,電流0-30000A。碟片式過濾機:30T/h。