基于高铁桥梁支座的化学镀镍工艺研究
发布时间：2021-06-03 21:02
高铁桥梁支座是支撑桥体并将作用力传于桥墩的结构件,目前常用的表面处理方式有球面涂装、包覆镜面不锈钢、镀铬,但这些技术均有一定不足。化学镀镍层硬度高、耐蚀性优异,将化学镀镍运用于支座球冠表面处理,对提高桥梁安全性和服役寿命有重要意义。但目前将该技术运用于桥梁支座的自动化生产,还存在以下问题:（1）化学镀镍有自催化特性,镍易在槽壁上沉积,引起镀液分解;（2）化学镀镍反应过程析氢,氢气不能及时逸出会使镀层产生针孔,降低耐蚀性;（3）镀液使用一定周期后,镀速与镀层性能均有明显下降。针对以上问题,在现有工艺基础上,通过单因素实验确定了镀液组分、施镀工艺、基材表面粗糙度和施镀方式;研究了氯酸盐钝化的耐蚀性能,探讨了耐蚀机理;设计了不同使用周期镀液的调整和维护方法,保证了镀液和镀层性能稳定,最终获得镀速快、镀液稳定、镀层性能优良的化学镀镍工艺。（1）研究镀液组分和施镀工艺对镀速和镀液稳定性的影响。随镍盐、还原剂、促进剂浓度和施镀温度、镀液pH升高,镀液稳定性会下降,镀速升高;络合剂浓度升高则会提高镀液稳定性,降低镀速;少量稳定剂可显著提高镀液稳定性,但浓度过高会产生镀液中毒、镀层起皮等不良影响。由此...
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３支座镀铬层在大气环境中放置四年后腐蚀状况??
?机械科学研宄总院硕士学位论文???１．４．４技术路线??本研宄的技术路线如下图。??酸性化学镀镍??；?｜镀液纟且分的影响?施镀工艺的影响?；??ｉ??１??ｍ?：??！?优化镀液组分ｊ?确定最佳工艺?定丨??ｉ?１?｜?Ｉ?性?ｉ??Ｉ?！??＼?镀液稳定性评价?；??Ｖ????——?????」＿?＾?？??，?—＾—?—了?一、￣—＾——??；?粗糙度?施镀过程?钝化?ｗ?；??！?＾?＠?ｉ??ｙ?ｒ??ｉ?（镀层耐ｉ性评价ｊ?！??、、???４＿＿???／??卜：工－十…＇??！［稳定性１?［镀速?ｆ脆性?ｆ硬度［孔隙率??ｉ?￣Ｉ￣?Ｉ?Ｌ?ｒ??ｉ?各?Ｉ?使｜??；?镀液组分添加?施镀工艺调整?１用Ｉ??！?Ｉ?￣?Ｉ?周?Ｉ??ｉ?Ｉ?期｜??、?［镀液使用寿命评价?；??＼?????／??、?－—?ｊ－?—??，???性能测试???图１－?５技术路线图??１４??
?．?机械科学研宄总院硕士学位论文???第三章镀液稳定性研究??化学镀镍过程中镍易在槽壁和管路上沉积，导致生产中需要经常更换并清??洗镀槽，降低生产效率。提高镀液稳定性可改善这一问题，但会导致镀速降低，??因此研宄镀液稳定性的同时必考虑镀速问题。本章以氯化钯稳定试验结果和镀??速为指标，对镀液组分和施镀工艺进行了优化。??３．１镀液组分对稳定性的影响??３．?１．１镍离子对镀液稳定性的影响??图３－１为镍离子浓度在一定范围内对稳定时间与镀速的影响。??１００???１２??＼?Ｉ—镀速＾?Ｊ?．??９〇?＿?￣￣？－稳定时间?ｍ－?－?１０??、?＼?■?￣?８?ｋ：??Ｉ８。—?■?Ｉ??姑７０?－?－■?？?雔??ｚ?＇Ｘ??６０?－?－２??５０——１——■——１?■——Ｉ???１——■——Ｉ——■?１——■——Ｉ??〇??３?４?５?６?７?８?９??镍离子浓度／ｇＬ＿１??图３－１镍离子浓度对稳定时间与镀速的影响??由图可知，稳定时间与镍离子浓度在一定范围内负相关，镍离子浓度越高，??稳定时间越短。这是因为镍离子浓度越高，沉积在钯微粒表面的可能性越大，??镀液保持稳定的时间越短。化学镀镍镀速与镍离子浓度正相关，即随着镍离子??浓度增加，镀速会逐渐增加。这是因为镍离子浓度越高，扩散至工件表面的概??率越大，单位时间内工件表面发生镍离子还原反应的数量越多，镀速便越快。??根据镀速变化趋势，镍离子浓度每增加ｌｇ／Ｌ，镀速可增加１．３＾ｍ／ｈ。??镀液中镍离子浓度过低会导致镀速慢，影响生产效率；镍离子浓度过高会
【参考文献】：
期刊论文
[1]高铁桥梁支座自动化生产线[J]. 姜川,谢宇蒙,王佳. 金属加工(冷加工). 2020(03)
[2]离子钯活化法制备镀镍聚丙烯腈纤维[J]. 郭宗镭. 化学工程与装备. 2019(02)
[3]基于支座动位移监测的高铁桥梁支座磨损状态安全评估[J]. 王高新,丁幼亮,刘华,岳青. 中国铁道科学. 2019(01)
[4]正常运营下高铁桥梁支座更换技术应用研究[J]. 赵争科,刘长波. 中华建设. 2018(10)
[5]正常运营下高铁桥梁支座更换技术应用研究[J]. 范旭辉. 交通世界. 2018(08)
[6]金属表面无铬钝化研究进展[J]. 纪忆,张永海. 电镀与涂饰. 2017(12)
[7]化学镀镍-磷合金溶液的使用周期与镀覆性能[J]. 舒刚,刘定富,李雨. 材料保护. 2015(10)
[8]镀槽材质对化学镀镍溶液寿命的影响[J]. 刘霄,安艳玲,刘定富,李雨. 电镀与精饰. 2015(09)
[9]络合剂对化学镀镍-磷合金的影响[J]. 李雨,杨晨,刘定富. 电镀与精饰. 2015(02)
[10]Ni-P合金化学镀溶液的稳定性探究[J]. 洪伟敏,吴建华. 化工管理. 2014(30)
硕士论文
[1]高铁桥梁球型支座摩擦学设计研究[D]. 王立虎.济南大学 2018
[2]高铁桥梁减隔震球型支座结构设计与摩擦学特性研究[D]. 王佩文.济南大学 2017
[3]pH值对镁合金化学镀镍影响机理的研究[D]. 刘岭松.湖南大学 2012
本文编号：3211248
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３支座镀铬层在大气环境中放置四年后腐蚀状况??
?机械科学研宄总院硕士学位论文???１．４．４技术路线??本研宄的技术路线如下图。??酸性化学镀镍??；?｜镀液纟且分的影响?施镀工艺的影响?；??ｉ??１??ｍ?：??！?优化镀液组分ｊ?确定最佳工艺?定丨??ｉ?１?｜?Ｉ?性?ｉ??Ｉ?！??＼?镀液稳定性评价?；??Ｖ????——?????」＿?＾?？??，?—＾—?—了?一、￣—＾——??；?粗糙度?施镀过程?钝化?ｗ?；??！?＾?＠?ｉ??ｙ?ｒ??ｉ?（镀层耐ｉ性评价ｊ?！??、、???４＿＿???／??卜：工－十…＇??！［稳定性１?［镀速?ｆ脆性?ｆ硬度［孔隙率??ｉ?￣Ｉ￣?Ｉ?Ｌ?ｒ??ｉ?各?Ｉ?使｜??；?镀液组分添加?施镀工艺调整?１用Ｉ??！?Ｉ?￣?Ｉ?周?Ｉ??ｉ?Ｉ?期｜??、?［镀液使用寿命评价?；??＼?????／??、?－—?ｊ－?—??，???性能测试???图１－?５技术路线图??１４??
?．?机械科学研宄总院硕士学位论文???第三章镀液稳定性研究??化学镀镍过程中镍易在槽壁和管路上沉积，导致生产中需要经常更换并清??洗镀槽，降低生产效率。提高镀液稳定性可改善这一问题，但会导致镀速降低，??因此研宄镀液稳定性的同时必考虑镀速问题。本章以氯化钯稳定试验结果和镀??速为指标，对镀液组分和施镀工艺进行了优化。??３．１镀液组分对稳定性的影响??３．?１．１镍离子对镀液稳定性的影响??图３－１为镍离子浓度在一定范围内对稳定时间与镀速的影响。??１００???１２??＼?Ｉ—镀速＾?Ｊ?．??９〇?＿?￣￣？－稳定时间?ｍ－?－?１０??、?＼?■?￣?８?ｋ：??Ｉ８。—?■?Ｉ??姑７０?－?－■?？?雔??ｚ?＇Ｘ??６０?－?－２??５０——１——■——１?■——Ｉ???１——■——Ｉ——■?１——■——Ｉ??〇??３?４?５?６?７?８?９??镍离子浓度／ｇＬ＿１??图３－１镍离子浓度对稳定时间与镀速的影响??由图可知，稳定时间与镍离子浓度在一定范围内负相关，镍离子浓度越高，??稳定时间越短。这是因为镍离子浓度越高，沉积在钯微粒表面的可能性越大，??镀液保持稳定的时间越短。化学镀镍镀速与镍离子浓度正相关，即随着镍离子??浓度增加，镀速会逐渐增加。这是因为镍离子浓度越高，扩散至工件表面的概??率越大，单位时间内工件表面发生镍离子还原反应的数量越多，镀速便越快。??根据镀速变化趋势，镍离子浓度每增加ｌｇ／Ｌ，镀速可增加１．３＾ｍ／ｈ。??镀液中镍离子浓度过低会导致镀速慢，影响生产效率；镍离子浓度过高会
【参考文献】：
期刊论文
[1]高铁桥梁支座自动化生产线[J]. 姜川,谢宇蒙,王佳. 金属加工(冷加工). 2020(03)
[2]离子钯活化法制备镀镍聚丙烯腈纤维[J]. 郭宗镭. 化学工程与装备. 2019(02)
[3]基于支座动位移监测的高铁桥梁支座磨损状态安全评估[J]. 王高新,丁幼亮,刘华,岳青. 中国铁道科学. 2019(01)
[4]正常运营下高铁桥梁支座更换技术应用研究[J]. 赵争科,刘长波. 中华建设. 2018(10)
[5]正常运营下高铁桥梁支座更换技术应用研究[J]. 范旭辉. 交通世界. 2018(08)
[6]金属表面无铬钝化研究进展[J]. 纪忆,张永海. 电镀与涂饰. 2017(12)
[7]化学镀镍-磷合金溶液的使用周期与镀覆性能[J]. 舒刚,刘定富,李雨. 材料保护. 2015(10)
[8]镀槽材质对化学镀镍溶液寿命的影响[J]. 刘霄,安艳玲,刘定富,李雨. 电镀与精饰. 2015(09)
[9]络合剂对化学镀镍-磷合金的影响[J]. 李雨,杨晨,刘定富. 电镀与精饰. 2015(02)
[10]Ni-P合金化学镀溶液的稳定性探究[J]. 洪伟敏,吴建华. 化工管理. 2014(30)
硕士论文
[1]高铁桥梁球型支座摩擦学设计研究[D]. 王立虎.济南大学 2018
[2]高铁桥梁减隔震球型支座结构设计与摩擦学特性研究[D]. 王佩文.济南大学 2017
[3]pH值对镁合金化学镀镍影响机理的研究[D]. 刘岭松.湖南大学 2012
本文编号：3211248
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3211248.html
