摘　要：針對發(fā)動機(jī)缸體等深孔類零件批量化再制造的難題，采用新型內(nèi)孔電刷鍍技術(shù)，開發(fā)了自動化電刷鍍設(shè)備。利用掃描電鏡（ＳＥＭ）、透射電鏡（ＴＥＭ）和顯微硬度計對鎳鍍層的表面形貌、結(jié)合強(qiáng)度和硬度進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，與手工電刷鍍制備的鎳鍍層相比，應(yīng)用自動化內(nèi)孔電刷鍍技術(shù)制備的鎳鍍層組織更均勻、致密，鍍層結(jié)合力好，硬度更高。目前，該技術(shù)已成功應(yīng)用于發(fā)動機(jī)缸體再制造，所得鍍層質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率大幅度提高。
關(guān)鍵詞：電刷鍍；自動化；再制造；缸體
傳統(tǒng)電刷鍍和自動 化內(nèi)孔電刷鍍 制備的鎳鍍層微觀表面形貌如圖１所示。由圖可知，自動化電刷鍍制備的鍍層（圖１（ａ））較手工刷鍍制備的鍍層（圖１（ｂ））組織更為致密、細(xì)小和均勻，而手工刷鍍鍍層組織疏松。其原因 在于相 對于傳統(tǒng)電刷鍍，自動化內(nèi)孔電刷鍍制備過程中，鍍液供應(yīng)充分，鍍筆、工件和鍍液 溫度控 制 在合理范圍內(nèi)，鍍筆和待鍍面之間的相對運(yùn)動速度和接觸壓力恒定，工藝過 程穩(wěn)定可控。在手工刷 鍍中，鍍液靠人工不斷蘸取，既不能 保證充分 供液，又不能保證鍍筆和待鍍面之間 接觸壓 力 不變。尤其是在長時間刷鍍時，由于手 工蘸取鍍 液，使得鍍筆、工件不能得到充分冷卻，從 而導(dǎo)致 鍍層質(zhì)量惡化。而自動化電刷鍍則不存在以上問題。
底部鎳鍍層沿鑄鐵腐 蝕 出 來 的 溝 槽 和 凹 坑 向 基 體 內(nèi) 部 生 長。鑄鐵基體 由 于 組 織 疏 松 和 缺 陷 較 多，刷 鍍 活 化后，基體 表 面 更 易 形 成 眾 多 的 凹 坑 和 微 觀 的 不平，電刷 鍍 鎳 鍍 層 沉 積 在 凹 坑 和 不 平 整 的 表 面上，能有效的提高鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。這是一種機(jī)械結(jié)合力，這種機(jī)械結(jié)合力促使鍍層和基體金屬表面具有牢固的連接。傳統(tǒng)瓦特電鍍鎳層硬度為２１５ ＨＶ；手工電刷鍍層硬度為４１０ ＨＶ；而 自 動 化 電 刷 鍍 鎳 層 的 硬 度 達(dá) 到５５０ＨＶ，是普通電鍍鎳層的約２．５６倍，手工電刷鍍鎳層的約 １．３４ 倍。相對 于傳統(tǒng)電刷 鍍層，采用自動化電刷鍍技術(shù)得到的鎳鍍層，組織發(fā)生了顯著變化，更為致密、細(xì)小和均勻，進(jìn)而導(dǎo)致了鎳鍍層硬度的提高，這些變化會改善鍍層的機(jī)械性能。而相對于普通電鍍鎳，電刷鍍層硬度提高的主要原因在于電沉積過程中鍍筆的磨擦和擾動所產(chǎn)生的細(xì)晶強(qiáng)化效應(yīng)。
在內(nèi)孔電刷鍍技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對發(fā)動機(jī)缸體再制造產(chǎn)業(yè)化的需求，研制的發(fā)動機(jī)缸體專用自動化刷鍍設(shè) 。該設(shè)備解決了連續(xù)供液和供液均勻性、連續(xù) 刷鍍、多 次更換鍍筆、刷鍍均勻性、鍍液浪 費(fèi)等 難 題。利 用該設(shè)備可以在２～３ｈ內(nèi)刷鍍１件缸體，不僅能保證鍍層質(zhì)量，而且極大地提高了生產(chǎn)效率，顯 著降低了人員的勞動強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)缸體再制造的產(chǎn)業(yè)化。
（１）針對發(fā)動機(jī)缸體等深孔類零件批量化再制造的難題，采用新型內(nèi)孔電刷鍍技術(shù)，開發(fā)了自動化電刷鍍設(shè)備。　（２）與手工刷鍍層相比，采用自動化電刷鍍技術(shù)制備的鍍層組織更為均勻、致密，結(jié)合強(qiáng)度好、硬度更高。（３）自動化電刷鍍技術(shù)目前已成功應(yīng)用于發(fā)動機(jī)缸體再制造，獲得的鍍 層質(zhì)量穩(wěn) 定，勞動強(qiáng)度顯著降低，生產(chǎn)效率大幅度提高。