電噴鍍Ni-P合金工藝及性能研究.pdf

1、Ni-P合金鍍層的制備主要有電鍍和化學鍍兩種方法，電鍍技術因具有化學鍍技術不能比擬的眾多優(yōu)點而被廣泛應用。電噴鍍技術是在傳統(tǒng)電鍍技術基礎之上發(fā)展起來的一種快速電沉積工藝，具有沉積速度快，鍍層表面質量好等優(yōu)點。本文在自行研制的數(shù)控電噴鍍機床上對Ni-P合金鍍層進行相關工藝試驗，并對鍍層性能進行檢測。
　　首先，介紹了電噴鍍金屬沉積基本理論，分析了提高極限電流密度的基本方法。在基本理論知識基礎之上，分別采用FLUENT軟件和ANSYS

2、軟件對電噴鍍加工區(qū)域流場和電場進行仿真分析。FLUENT單相流模型和多相流模型對比分析，確定最終陽極噴嘴設計結構，最后分析鍍液流速以及兩極間隙對流場的影響。ANSYS軟件分析靜態(tài)下陰極工件表面電流密度分布，研究不同電壓以及不同間隙對電流密度分布影響，在此基礎之上，結合金屬沉積理論，模擬電壓為22V，加工間隙為1.0mm時鍍層的生長情況。
　　其次，在自行研制的數(shù)控電噴鍍機床上采用響應曲面法安排Ni-P合金工藝試驗，研究電壓、鍍液溫

3、度、兩極間隙以及相對運動速度對鍍層沉積速度、表面粗糙度、表面硬度的影響，建立回歸方程并優(yōu)選出三組最優(yōu)工藝組合。最后，轉化為多響應問題，得到能同時使鍍層沉積速度、表面粗糙度、表面硬度之間保持相對平衡且整體達到最優(yōu)的工藝參數(shù)組合為:電壓21V，鍍液溫度64℃，兩極間隙0.8mm，相對運動速度:395mm·min-1。此種工藝條件下，測得鍍層平均沉積速度為60.68μ m/min，平均表面粗糙度為0.315μm，平均硬度為714.79HV。對