專利名稱：一種結(jié)晶器銅板功能性電鍍工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)工程領(lǐng)域，具體涉及連鑄機(jī)結(jié)晶器銅板的功能性電鍍工藝。
背景技術(shù)：
結(jié)晶器銅板是連鑄機(jī)重要部件，鋼水流過連鑄機(jī)結(jié)晶器經(jīng)過冷卻形成鋼坯。在連鑄拉坯生產(chǎn)過程中，鋼坯與銅板表面相互接觸產(chǎn)生摩擦，銅板表面產(chǎn)生磨損，通常采用功能性電鍍技術(shù)在其表面鍍覆一層導(dǎo)熱性能良好又耐磨的材料，以達(dá)到減輕銅板表面磨損、提高銅板修復(fù)次數(shù)、延長銅板使用壽命的目的。隨連鑄技術(shù)發(fā)展，銅板電鍍技術(shù)快速發(fā)展鍍層材料由單質(zhì)金屬向合金材料發(fā)展，由鉻向鎳向鎳鐵、鎳鈷合金發(fā)展，鍍層形式由復(fù)合層向單層發(fā)展，這種功能性電鍍不同于普通電鍍，鍍層比較厚，通常厚度0. 2mm-2mm，不可避免帶來鍍層內(nèi)部應(yīng)力積累得較大問題，銅板在連鑄生產(chǎn)中，鍍層工作面處于高溫鋼水及冷卻水環(huán)境中，冷熱交替頻繁，誘導(dǎo)鍍層產(chǎn)生裂紋，鍍層有時出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，影響銅板拉坯過鋼量，影響連鑄機(jī)生產(chǎn)效率。而且電鍍工序多、生產(chǎn)周期長。 公告號為CN1239752C的發(fā)明專利申請《電鑄鎳鈷合金的方法》公開了一種電鍍工藝，其電鍍液是由NiS04 7H20、 NiCl2 6H20、 FeS04 7H20、 CoS04 7H20、 NaCl、 H3B03、C^H^S04Na、添加劑按一定比例配制而成的，該專利申請有效解決了鍍層與基體結(jié)合力差的問題，提高了結(jié)晶器銅板的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)力小、工序少、制造周期短、成本低的結(jié)晶器銅板功能性電鍍工藝，采用硫酸鹽電鍍體系，同時加入了鐵鹽、鈷鹽；確保電鍍出滿足鋼廠連鑄拉坯使用要求的鎳鈷鐵合金鍍層，縮短電鍍周期，降低了工藝成本和材料成本。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn) —種結(jié)晶器銅板功能性電鍍工藝，該工藝包括電鍍前對銅板進(jìn)行化學(xué)除油、絕緣處理、電解除油、濃酸淋蝕、入槽電鍍、出槽各個工序，其特征在于，在硫酸鹽鍍液主鹽體系，同時加入了鐵鹽、鈷鹽，采用組合添加劑完成，并可以在電鍍前處理中省略噴砂工序，優(yōu)化
工藝流程。硫酸鹽鍍液主鹽體系的組成為
NiS04 7H20100-400g/lNiCl2 6H2030-50g/lFeS04 7H2010-20g/lCoS04 7H2030-60g/lNaCl50-80g/lH3B0340-50g/lC12H25S04Na1. 0-1. 8g/l添加劑Al，20-80ml/l，添加劑Al是苯亞磺酸鈉與糖精的水溶液，其中苯亞磺酸鈉3質(zhì)量百分比為10-40%，糖精質(zhì)量百分比為30-45%，其余為水； 添加劑A2 :60-100ml/l，添加劑A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的質(zhì)量百分比為30-60%。 所述的電鍍參數(shù)為 溫度35-7(TC 陰極面積陽極面積=1 : 2 ra值1.5-5.0 電流密度1.0-5. 0安培/分米2。 本發(fā)明的優(yōu)點是采用硫酸鹽鍍液主鹽及添加劑體系，硫酸鹽鍍液體系相比于氨基磺酸鹽等體系一次性投入成本小；添加劑A1能使鍍層壓應(yīng)力增加，通過加入添加劑A2，降低由Al產(chǎn)生的壓應(yīng)力，控制鍍層內(nèi)部應(yīng)力，同時Al具有提高鍍層整平能力作用，A2具有提高鍍層光亮度、提高鍍層韌性作用；通過調(diào)節(jié)鍍液中鈷鹽及鐵鹽含量，控制鍍層中鎳、鈷、鐵含量，鍍層厚度可達(dá)O. 2mm-4mm;在連鑄拉坯生產(chǎn)中，鎳鈷鐵鍍層熱裂數(shù)量減少，鍍層脫落機(jī)率降低；電鍍前處理中可以省略噴砂工序，可以減少空壓機(jī)等設(shè)備費用投入，避免了噴砂用的棕剛玉等材料消耗，降低材料成本；縮短電鍍生產(chǎn)周期，降低工藝成本。
本發(fā)明通過控制鍍液主鹽體系，采用組合電鍍添加劑來實現(xiàn)。加入的添加劑為Al :20-80ml/l，A2 :60-100m1/1。
具體實施方式
下面詳細(xì)敘述本發(fā)明的工藝過程。實施例11、工藝流程化學(xué)除油一絕緣一電解除油一濃酸淋蝕一入槽電鍍一出槽2、硫酸鹽鍍液主鹽體系的組成為NiS04 7H20 300g/lNiCl2 6H20 40g/lFeS04 7H20 15g/lCoS04 7H20 50g/lNaCl 60g/lH3B03 45g/lC12H25S04Na 1. 5g/l添加劑Al，30ml/l，添加劑Al是苯亞磺酸鈉與糖精的水溶液，其中苯亞磺酸鈉質(zhì)
量百分比為10%，糖精質(zhì)量百分比為30%，其余為水； 添加劑A2 :80ml/l，添加劑A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的質(zhì)量百分比為32%。 電鍍參數(shù)為 溫度35-70°C 陰極面積陽極面積=1 : 2 ra值1.5-5.0 電流密度1.0-5. 0安培/分米2。 實施例2 硫酸鹽鍍液主鹽體系的組成為 NiS04 7H20 100g/lCN 101724873 A
NiCl:; 6H2030g/'1FeS(Xi 7H2020g/'1CoS(Xi 7H2060g/'1NaCl50g/1H3B0340g/'1C12H25S04Nal.Og/1 添加劑Al，20ml/l，添加劑Al是苯亞磺酸鈉與糖精的水溶液，其中苯亞磺酸鈉質(zhì)量百分比為20%，糖精質(zhì)量百分比為35%，其余為水； 添加劑A2 :70ml/l，添加劑A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的質(zhì)量百分比為35%。 工藝流程和電鍍參數(shù)同實施例1 。 實施例3 硫酸鹽鍍液主鹽體系的組成為 NiS04 7H20 400g/l NiCl2 6H20 50g/l FeS04 7H20 20g/l CoS04 7H20 60g/l NaCl 80g/l H3B03 50g/l C12H25S04Na 1. 8g/l 添加劑Al，40ml/l，添加劑Al是苯亞磺酸鈉與糖精的水溶液，其中苯亞磺酸鈉質(zhì)量百分比為30%，糖精質(zhì)量百分比為40%，其余為水； 添加劑A2 :90ml/l，添加劑A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的質(zhì)量百分比為40%。 工藝流程和電鍍參數(shù)同實施例1 。 實施例4 硫酸鹽鍍液主鹽體系的組成為 NiS04 7H20 150g/l NiCl2 6H20 35g/l FeS04 7H20 12g/l CoS04 7H20 35g/l NaCl 70g/l H3B03 45g/l C12H25S04Na 1. Og/1 添加劑Al，50ml/l，添加劑Al是苯亞磺酸鈉與糖精的水溶液，其中苯亞磺酸鈉質(zhì)量百分比為15%，糖精質(zhì)量百分比為32%，其余為水； 添加劑A2 :60ml/l，添加劑A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的質(zhì)量百分比為50%。 工藝流程和電鍍參數(shù)同實施例1 。
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實施例5硫酸鹽鍍液主鹽體系的組成為
NiS04 7H20200g/lNiCl2 6H2045g/lFeS04 7H2015g/lCoS04 7H2040g/lNaCl75g/lH萬50g/lC12H25S04Na1.8g/l添加劑Al，60ml/l，添加劑Al是苯亞磺酸鈉與糖精的水溶液，其中苯亞磺酸鈉質(zhì)量百分比為40%，糖精質(zhì)量百分比為42%，其余為水； 添加劑A2 :100ml/l，添加劑A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的質(zhì)量百分比為60%。 工藝流程和電鍍參數(shù)同實施例1。
權(quán)利要求
一種結(jié)晶器銅板功能性電鍍工藝，該工藝包括電鍍前對銅板進(jìn)行化學(xué)除油、絕緣處理、電解除油、濃酸淋蝕、入槽電鍍、出槽各個工序，其特征在于，采用硫酸鹽鍍液主鹽體系，同時加入了鐵鹽、鈷鹽，采用組合添加劑完成；硫酸鹽鍍液主鹽體系的組成為NiSO4·7H2O 100-400g/lNiCl2·6H2O 30-50g/lFeSO4·7H2O 10-20g/lCoSO4·7H2O 30-60g/lNaCl 50-80g/lH3BO340-50g/lC12H25SO4Na 1.0-1.8g/l添加劑A1，20-80ml/l，添加劑A1是苯亞磺酸鈉與糖精的水溶液；添加劑A260-100ml/l，添加劑A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的質(zhì)量百分比為30-60％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器銅板功能性電鍍工藝，其特征在于，所述的添加劑Al中苯亞磺酸鈉質(zhì)量百分比為10-40%，糖精質(zhì)量百分比為30-45%，其余為水；
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器銅板功能性電鍍工藝，其特征在于，其電鍍參數(shù)為溫度35-70°C 陰極面積陽極面積=1 : 2ra值1.5-5.0 電流密度1.0-5.0安培/分米2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連鑄機(jī)結(jié)晶器銅板的功能性電鍍工藝。該工藝包括電鍍前對銅板進(jìn)行化學(xué)除油、絕緣處理、電解除油、濃酸淋蝕、入槽電鍍、出槽各個工序，在硫酸鹽鍍液主鹽體系，同時加入了鐵鹽、鈷鹽，采用組合添加劑完成，并可以在電鍍前處理中省略噴砂工序，優(yōu)化工藝流程。本發(fā)明的優(yōu)點是應(yīng)力小、工序少、制造周期短、成本低。
文檔編號B22D11/059GK101724873SQ20081022844
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者孫鳳國, 戚克新, 王玲, 齊盛文 申請人:鞍鋼重型機(jī)械有限責(zé)任公司