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新疆蒸汽管道中套筒补偿器为什么需要镀铬?
作者:河南国茂  来源:fengkoufengfa.com  发表时间:2018-06-26 10:54
新疆蒸汽管道中套筒补偿器为什么需要镀铬?             
蒸汽管道中产品镀铬的重要性套筒补偿器镀铬可以大大提高产品的整体性能,并在运行现场发生泄漏时 可由压注枪进行填料密封。套筒补偿器主密封材料为柔性石墨材料。对芯管(内套管)和外壳无腐蚀。 密封材料与芯管表面的摩擦系数≤0.15;密封性能良好,在适用的压力、温度工作及压力试验时无渗漏 。套筒补偿器产品为保证密封材料寿命,其结合面要有工艺处理措施。为提高导向性能和安全性,应有 次密封结构设计,其结合面要有镀硬铬处理措施,镀层厚度不小于0.1mm或采用不锈钢结构。
镀铬工艺介绍:  
铬是一种微带蓝色的银白色金属,金属铬在空气中极易钝化,表面形成一层极薄的钝化膜,从而显示出 贵金属的性质。
镀铬层具有很高的硬度,根据镀液成分和工艺条件不同,其硬度可在很大范围400~1200HV内变化。镀 铬层有较好的耐热性,在500℃以下加热,其光泽性、硬度均无明显变化,温度大于500℃开始氧化变色 ,大于700℃硬度开始降低。镀铬层的摩擦系数小,特别是干摩擦系数,在所有的金属中是最低的。所 以镀铬层具有很好的耐磨性。
镀铬层具有良好的化学稳定性,在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用,但能溶于氢氯酸 (如盐酸)和热的硫酸中。在可见光范围内,铬的反射能力约为65%,介于银(88%)和镍(55%)之间 ,且因铬不变色,使用时能长久保持其反射能力而优于银和镍。
由于镀铬层具有优良的性能,广泛用作防护一装饰性镀层体系的外表层和功能镀层,在电镀工业中一直 占重要的地位。随着科学技术的发展和人们对环境保护的日趋重视,在传统镀铬的基础上相继发展了微 裂纹和微孔铬、黑铬、松孔铬、低浓度镀铬、高效率镀硬铬、三价铬镀铬、稀土镀铬等新工艺,使镀铬 层的应用范围进一步扩大。
根据镀铬液的组成和性能不同,可将镀铬液分为如下几类。
①普通镀铬液 以硫酸根作为催化剂的镀铬溶液。镀液中仅含有铬酐和硫酸,成分简单,使用方便,是 目前应用最为广泛的镀铬液。铬酐和硫酸的比例一般控制在100:1,铬酐的浓度在150~450g/L之间变 化。根据铬酐浓度的不同,可分为高浓度(350~500g/L)、中浓度(150~250g/L)和低浓度(50~ 150g/L)镀铬液。低浓度的镀铬液电流效率高,铬层的硬度也高,但覆盖能力较差,主要用于功能性电 镀,如镀硬铬、耐磨铬等;高浓度镀液稳定,导电性好,电解时只需较低的电压,覆盖能力较稀溶液好 ,但电流效率较低,主要用于装饰性镀铬及复杂件镀铬。
②复合镀铬液 以硫酸和氟硅酸作催化剂的镀铬液。氟硅酸的添加,使镀液的电流效率、覆盖能力和光 亮范围均比普通镀铬液有所改善,如阴极的电流效率可达到20%以上。然而,氟硅酸对阳极和阴极零件 镀不上铬的部位及镀槽的铅衬均有较强的腐蚀作用,必须采取一定的防护措施,其衬里和阳极最好采用 铅一锡合金。此镀液主要用于滚镀铬。
③自动调节镀铬液 以硫酸锶和氟硅酸钾为催化剂的镀铬液。在一定温度及一定浓度的铬酸溶液中,硫 酸锶和氟硅酸钾各自存在着沉淀溶解平衡,并分别有一溶度积常数Ksp,即当溶液中[SO42-]或[SiF62-] 浓度增大时,相应的离子浓度乘积将大于溶度积常数,过量的SO42-或SiF62-便生成SrSO4或K2SiF6沉淀 而析出;相反,当溶液中[SO42-]或[ SiF62-]浓度不足时,槽内的SrSO4或K2SiF6沉淀溶解,直至相应 的离子浓度乘积等于其溶度积时为止。所以,当镀液的温度和铬酐的浓度一定时,镀液中[SO42-]或 [SiF62-]浓度可通过溶解沉淀平衡而自动的调节,并不随电镀过程的持续而变化。
这类镀液具有电流效率高(270A),允许电流密度范围大(高达80~100A/dm2),镀液的分散能力和覆 盖能力好,沉积速度快等优点,故又称“高速自动调节镀铬”。但镀液的腐蚀性强。
④快速镀铬液在普通镀铬液基础上,加入硼酸和氧化镁,允许使用较高的电流密度,从而提高了沉积速 度,所得镀层的内应力小,与基体的结合力好。
⑤四铬酸盐镀铬液这类镀液的铬酐浓度较高,镀液中除含有铬酐和硫酸外,还含有氢氧化钠和氟化钠, 以提高阴极极化作用。添加柠檬酸钠以掩蔽铁离子。这类镀液的主要优点是电流效率高(35%以上), 沉积速度快、
镀液的分散能力好,但镀液只在室温下稳定,操作温度不宜超过24℃,采用高电流密度时需冷却镀液; 镀层的光亮性差,硬度较低,镀后需经抛光才能满足装饰铬的要求。
⑥常温镀铬镀液由铬酐和氟化物(NH4F或NaF)组成,也可加入少量的硫酸。这种镀液的工作温度(15 ~25℃)和电流密度(8~12A/dm2)低,沉积速度慢,适用于薄层电镀。其电流效率和分散能力较高, 可用于挂镀和滚镀。
⑦低浓度铬酸镀铬镀液中铬酐浓度较标准镀铬液低5倍,可大大降低对环境的污染。电流效率及镀层的 硬度介于标准镀铬液和复合镀铬液之间,其覆盖能力和耐蚀性与高浓度镀铬相当。但镀液的电阻大,槽 电压高,对整流设备要求严格,同时镀液的覆盖能力有待提高。
⑧三价铬镀铬镀液中以Cr3+化合物为主盐,添加络合剂、导电盐及添加剂。该工艺消除或降低了环境污 染,镀液的分散能力和覆盖能力较铬酸镀液高,阴极电流效率有所改善;可常温施镀;槽压低;电镀不 受电流中断的影响。但镀液对杂质敏感,镀层的光泽较暗,镀层厚度为几微米,并不能随意增厚;镀层 的硬度低,镀液成分复杂不利于维护。
⑨稀土镀铬液在传统镀铬液的基础上加入一定量的稀土元素及氟离子。采用稀土元素可降低铬酐的浓度 、拓宽施镀温度范围(10~50℃)及阴极电流密度范围(5~30A/dm2),降低槽压,改善镀层的光亮度 及硬度。使镀铬生产实现低温度、低能耗、低污染和高效率,即所谓的“三低一高”镀铬工艺。但对于 镀液的稳定性和可靠性,目前尚有不同的看法,尤其是对其机理的研究还有待深入。 [1] 
主要特点编辑
从常用的铬酸镀液镀铬,与其他单金属镀液相比,镀铬液虽成分简单,但镀铬过程却相当复杂,并具有 如下特点。
①镀铬液的主要成分不是金属铬盐,而是铬的含氧酸——铬酸,属于强酸性镀液。电镀过程中,阴极过 程复杂,阴极电流大部分消耗在析氢及六价铬还原为三价铬两个副反应上,故镀铬的阴极电流效率很低 (10%~18%)。而且有三个异常现象:电流效率随铬酐浓度的升高而下降l随温度的升高而下降;随电 流密度的增加而升高。
②在镀铬液中,必须添加一定量的阴离子,如SO42-、SiF62-、F-等,才能实现金属铬的正常沉积。
③镀铬液的分散能力很低,对于形状复杂的零件,需采用象形阳极或辅助阴极,以得到均匀的镀铬层。 对挂具的要求也比较严格。
④镀铬需采用较高的阴极电流密度,通常在20A/dm2以上,比一般的镀种高10倍以上。由于阴极和阳极 大量析出气体,使镀液的电阻较大,槽压升高,对电镀电源要求高,需采用大于12V的电源,而其他镀 种使用8V以下的电源即可。
⑤镀铬的阳极不用金属铬,而采用不溶性阳极。通常使用铅、铅一锑合金及铅一锡合金。镀液内由于沉 积或其他原因而消耗的铬需靠添加铬酐来补充。
⑥镀铬的操作温度和阴极电流密度有一定的依赖关系,改变二者关系可获得不同性能的铬镀层。
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