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电镀员工培训教材电镀员工培训教材 一、电镀基础知识一、电镀基础知识 1.1 什么叫做电镀？就是利用电镀的方式使金属或者合金沉积在工作表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。1.2 为什么要电镀？为了保证钢帘线与轮胎中的橡胶更好的粘合，有利于于钢丝在小直径时的终拉（帮助润滑，降低模耗）,同时防止短时间存放锈蚀 1.3、什么是黄铜？铜锌合金为黄铜，研究对比，只有铜跟锌产生的黄铜才能更好地与橡粘合。1.2 概述 电镀黄铜分为氰化电镀和热扩散法电镀。氰化电镀是用氰化物渡液同量电镀黄铜的工艺。热扩散法电镀是先镀铜后镀锌，再用热扩散获得黄铜镀层的方法。电镀作业的一个重要的参数：DV 值，即钢丝速度 V（m/min）与钢丝直径 D（mm）的乘积。我厂的电镀线的 DV 值为 75。2 工艺流程 放线炉前脱脂干燥加热炉流态床淬火水冷却酸洗水洗碱性镀铜水洗酸性镀锌水洗热水洗热风干燥热扩散磷化冷热水洗皂浸热风干燥收线入库 3放线分为几种？二种，一种是被动放线，不须由电机控制，一种是主动放线，专门由电机控制，我厂采用的是被动放线。4脱脂槽的作用 钢丝在拉拔过程中表面粘附的一些润滑粉，如果在炉前不去除这些润滑粉，那么在钢丝表面产生一定量的液相组织，在与淬火炉交接处，会产生结块，造成断丝现象。钢丝脱脂钢丝脱脂 电镀前钢丝脱脂的方法一般有三种：化学脱脂；电化学脱脂；灼烧脱脂。1化学脱脂：利用碱溶液对油脂的皂化作用除去皂化脂，利用表面活性剂的乳化作用除去非皂化脂。目前这种方法被很多钢帘线厂家使用。目前这种方法被很多钢帘线厂家使用。脱脂液的成分都不尽相同，其配方和操作条件没有严格规定。主要有：氢氧化钠 NaOH、碳酸钠 Na2CO3、水玻璃（Na2SiO3硅化钠）、四硼酸钠 Na2B4O7（硼砂）、硬脂酸钠肥皂 3C17H35COONa（润滑粉）、表面活性剂（洗衣粉类）等等。此种脱脂的操作条件对脱脂速度和效果有直接的影响。一般必须将脱脂液加热到 60以上，以保证完全脱除皂化类和非皂化类的油污及润滑层。升高温度可以使溶液的表面张力显著下降，使油脂的粘度下降；可增进碱性盐类的水解，从而提高脱脂液的碱度，加快皂化反应的进行；可以使溶液的对流、扩散、乳化、渗透能力加强。另外，必须对脱脂液进行充分的搅拌，搅拌能加速脱脂进程，其原因是搅拌能经常更新钢丝周围的溶液，强化乳化作用；同时由于机械作用，可以从金属表面带走油滴。2电解脱脂：将钢丝置于碱液中，以钢丝作为阴极（或阳极），以另一个辅助电极为阳极（或阴极），通以直流电，电解时所产生的 H2和 O2会大大加快溶液的搅拌和乳化过程，同时还能机械地驱除粘附在钢丝表面的污物，电极反应产生的气体不但能驱除钢丝表面的润滑膜层或其它油脂，还能撕裂钢丝表面的氧化皮，部分地起到酸洗的作用。3灼烧脱脂：将钢丝加热到油脂燃点以上的温度，去除油脂的一种方法。热处理工序的作用：热处理工序的作用：所谓钢丝的热处理，就是把钢加热到一定的温度，并保温到一定的时间，然后用选定的速度和方法使之冷却，最后得到所需要的显微组织和性能的一种生产工艺。热处理目的是为了消除钢丝在中拉拉拔过程中所产生的冷加工硬化现象，恢复钢丝的塑性，以便下一步中拉继续拉拔。钢丝热处理之所以能改变或改善钢丝的性能，是因为钢丝在热处理过程中，其内部组织发生了转变相变，不同的金相组织具有不同的性能。为了使钢丝在热处理后获得预期的组织结构，确保钢丝具有某些预期的性能，就必须制定、执行合理的热处理工艺，而要掌握好钢丝的热处理工艺，首先要掌握一些必要的金属学与热处理的基本知识。热处理的原理：热处理的原理：热处理就是使固态金属加热到一定温度，并在这温度保持一定时间（保温）然后以一定的冷却速度、方式冷却下来，从而改变金属其内部组织，获得预期性性能的工艺过程。达到充分发挥材料潜力，提高产品质量，延长使用寿命的目的。钢丝在冷却时的组织转变：钢丝在冷却时的组织转变：热处理中对钢丝进行加热和保温的主要目的是为了使钢获得细小而均匀的奥氏体晶粒，钢在加热转变为奥氏体后，以什么方式和速度进行冷却，将对钢的组织和性能有着决定性的作用。因此，掌握奥氏体在什么冷却条件下向什么组织转变，以便正确地选择合适地冷却方式方法来控制钢的组织和性能。热处理的生产实践告诉我们，即使是相同成分的钢，加热到高温奥氏体状态后，由于冷却方式的不同，反映在最终的机械性能上也有明显差异。这是由于冷却速度不同得到的组织所引起的。这便是各种热处理操作的主要理论依据。奥氏体：奥氏体：用符号 A 表示，它是碳在 r-Fe 中的固溶体，奥氏体晶格呈面心立方晶格。它也是一种间隙固溶体。由于它的间隙较大，溶碳能力比铁素体强，在 727时溶碳 0.77%，在 1148时具有最大溶解度 2.11%。奥氏体具有良好的塑性和低的变形抗力，是绝大多数钢种在高温进行压力加工时所要求的组织。机械性能如下：硬度（HB）170220；抗拉强度 400850Mpa（即 800N/mm2）；伸长率 4050；塑性较好。奥氏奥氏体形成过程：体形成过程：1 奥氏体晶核形成与长大：珠光体加热到开始形成奥氏体的温度（即临界温度）时，首先在铁素体与渗碳体的相界面上形成奥氏体晶核。奥氏体晶核的长大是依靠铁素体向奥氏体的转变和渗碳体不断溶于奥氏体进行的。奥氏体的形核与长大过程是连续不断地进行的，在先形成的晶核长大的同时，又有新的晶核在其它相界面处形成并随之长大，一直到各个奥氏体晶粒都彼此接触，珠光体全部消失，这一阶段才告结束。2 残余 Fe3C 溶解：因为铁素体向奥氏体转变的速度，往往要比渗碳体向奥氏体中的溶解速度快，当铁素体全部消失后，仍有一部分残余的渗碳体存在。残余在奥氏体中的渗碳体颗粒，随着保温时间的延长，通过原子扩散的作用逐渐溶于奥氏体中，直至全部消失。3 奥氏体成分均匀化：残余渗碳体刚刚溶解完毕时，奥氏体的成分是不均匀的，原来是渗碳体的地方碳浓度高，原来是铁素体的地方碳浓度低，只有通过一定时间的碳原子扩散，才能使奥氏体逐渐均匀化，最后得到均匀的单相奥氏体。至此，奥实体化过程才算全部完成。加热温度的影响：加热温度的影响：奥氏体晶粒的长大是通过原子扩散而实现的，原子的扩散能力是随温度指数规律递增的，因此奥氏体晶粒也将随温度的增高而急剧长大。可以说，影响奥氏体晶粒长大的诸多因素中，加热温度是最重要的。所以在钢帘线生产中，工艺温度设定反应的是工艺技术水平；而实际温度的保持与控制反应的是设备保养和生产操作水平。保温时间的影响：保温时间的影响：在一定的加热温度下，奥氏体晶粒将随着保温时间的延长而长大，一开始其晶粒随时间的延长长得较快，然后逐渐减慢，到一定时间后，即使再延长，变化也不大。杂质的影响（未溶第二相质点）：杂质的影响（未溶第二相质点）：当钢处于奥氏体状态下，如果存在着未溶的第二相质点如碳化物，不溶于奥氏体的氧化物、氮化物夹杂时，它们将对奥氏体晶粒长大的晶界迁移起着机械阻碍作用，从而阻碍奥氏体的晶粒长大。钢中合金元素钢中合金元素的影响：的影响：除锰、磷具有加速奥氏体长大的倾向外，钢中其它合金元素基本上都具有奥氏体晶粒长大的作用。钢中含炭量的影响：钢中含炭量的影响：钢中含炭量对奥氏体晶粒长大有显著影响。当钢中含炭量小于1.2时，奥氏体晶粒长大的倾向随含炭量的增加而增加；当钢中含炭量大于 1.2%时，奥氏体晶粒长大的倾向随含炭量的增加而减少。在刚形成的奥氏体晶粒中，由于原来属于渗碳体层的部位比原来属于铁素体层的部位碳的浓度要高一些，碳原子的扩散需要一定的时间，最后才能得到成分均匀的奥氏体晶粒。由此可见，热处理时，把钢加热到一定温度后，需要保持一定的时间（保温），其目的不仅是为了使工件心部达到与表面同样的温度，而且是为了获得成分均匀一致的奥氏体组织。这就是在钢帘线生产中 FIB 奥氏体加热炉工艺炉温设定的基本依据。钢丝的加热时间钢丝的加热时间钢丝的升温时间奥氏体转化时间奥氏体晶粒长大及成分均匀化时间。理论上，在温度达 727时，钢丝就有奥氏体化现象产生，但实际上，在温度 800850以下加热的钢丝，淬火后所得到的组织中尚未有完全转变（奥氏体）的产物，因而引起脆性，使钢丝塑性下降。如果温度在 900以上，钢丝即可达到完全（奥氏体）的转变。过冷奥氏体过冷奥氏体（在实际冷却条件下，奥氏体虽然冷到临界点温度以下，但并不立即发生转变，这种情况下存在的奥氏体称为过冷奥氏体）。钢帘线生产中，奥氏体在钢帘线生产中，奥氏体在600600左右进行的等温转变，其转变产物是索氏体，在实际生产中，等温淬火的温左右进行的等温转变，其转变产物是索氏体，在实际生产中，等温淬火的温度一般在度一般在 470470570570范围内进行，因为钢丝的出奥氏体化炉的线温高于范围内进行，因为钢丝的出奥氏体化炉的线温高于 600600，（在，（在速度的作用下，钢丝浸入淬火槽的三分之一的距离的温度是高于速度的作用下，钢丝浸入淬火槽的三分之一的距离的温度是高于 600600的）。的）。理论上，钢丝的含炭量减少 0.1，淬火槽槽液的温度下降 510，钢丝直径增大，淬火槽槽液温度也会适当降低。在钢帘线的生产过程中，将钢丝加热使之奥实体化，并不是热处理的目的，它仅是为随后的冷却转变做准备。冷却过程是热处理的关键工序，它决定钢丝热处理后的组织与性能。冷却的方式有两种：连续冷却；等温冷却。过冷奥氏体的等温转变：过冷奥氏体的等温转变：奥氏体在临界温度以上是一种温度相，能够长期存在而不改变，一旦冷却到临界温度以下，则处于热力学的不稳定状态，称为“过冷奥氏体”，过冷奥氏体总要转变为新的稳定相。大约 550温度以上进行的“过冷奥氏体”的转变称为“高温转变”。其转变的产物是珠光体，故称，珠光体转变。珠光体转变。在这个区域内，等温转变温度越低，则形成的珠光体就越细。在 700温度附近形成的产物是：珠光体；在在 650650温度附近形成的产物是：细珠光体（即索氏体）；温度附近形成的产物是：细珠光体（即索氏体）；在 600温度附近形成的产物是：极细珠光体（即屈氏体）。高温转变的产物：珠光体（包括：索氏体、屈氏体）；中温转变的产物：贝氏体（包括：上贝氏体：大约在 350550形成的组织、下贝氏体：大约在 240350形成的组织）；低温转变的产物：马氏体。临界点：临界点：把金属发生相转变时的温度称为临界点，也称临界温度。钢丝的等温淬火及工艺参数：钢丝的等温淬火及工艺参数：钢丝的等温淬火又称“索氏体化处理”它是将钢丝加热到临界温度、保温一定的时间，使之全部奥实体化，然后在熔融介质中快速冷却。钢丝的等温淬火处理主要有两个过程：先将钢丝加热，使之奥实体化；然后在淬火介质中冷却，进行等温转变。因此，钢丝等温淬火的主要工艺参数有：钢丝的加热温度、加热时间、淬火的工艺温度、及淬火时间。钢铁的基本组织钢铁的基本组织：1 铁素体铁素体：也叫纯铁体或肥粒体，用符号 F 表示。它是碳在 a-Fe 中的固溶体。含炭量越低，铁素体的数量越多。它具有高的塑性和韧性，低的强度和硬度。它是绝大多数钢种在室温下的主体相，根据碳素钢含炭量的高低，它在钢中的量占 8098.5。它的机械性能如下：抗拉强度：250Mpa(250N/mm2)；伸长率：50 断面收缩率：80 硬度（HB）为 80 特点：强度、硬度低；塑性、韧性高。2 渗碳体渗碳体：也叫碳化铁或西门太体，符号 C。分子式：Fe3C。它是一种具有复杂结构的间隙化合物，渗碳体熔点为 1227或 1600，不发生同素异构转变；但有磁性转变，它在 230以下具有弱铁磁性，而在 230以上则失去磁性；是铁（Fe）和碳（C）的化合物，常以 Fe3C（碳化铁）形式存在，这种铁碳化合物称为渗碳体。渗碳体特点：它具有极高的硬度：HB 为 800、HRC 为 7075（能轻易划破玻璃）；而塑性很差，伸长率接近于零；脆性大。渗碳体在钢和铁中与其它相共存时呈现片状、球状、网状或板状。珠光体珠光体：也叫珠层体、珍珠体、共析体、波粒体，用符号 P 表示。铁素体与渗碳体的机械混合物称为珠光体（共析产物）。渗碳体以片状层分布时，称为片状珠光体；渗碳体以颗粒状分布时称为粒状珠光体。珠光体的性质主要取决于铁素体和渗碳体本身的性质，一般来说珠光体的硬度较铁素体和奥氏体高，而较渗碳体低，其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高。由于珠光体是奥氏体在冷却过程中，于 727的恒温下共析转变得到的，所以它只存在 727以下。在珠光体中铁素体占重量的 88，渗碳体占重量的 12，平均含炭量为 0.77%。莱氏体：莱氏体：用符号 L 表示，也叫雷德波体。是共晶转变产物，奥氏体与渗碳体的机械混合物称为莱氏体。特性是：硬而脆，不能进行压力加工，是白口铁中最基本的组织。马氏体：马氏体：也叫马丁体、马田赛体、马登散体，用符号 M 表示。碳在 a-铁中的过饱和固溶体，称为马氏体。马氏体是奥氏体在极大的过冷度下形成的，马氏体它是各种组织中比容最大的一个。然而马氏体的组织是很不稳定的。马氏体的密度比奥氏体小，所以当奥氏体转变为马氏体时，钢的体积增大。由于马氏体转变的不均匀，这种体积变化，将引起很大的内应力，使钢发生变形甚至裂纹。奥氏体向马氏体转变开始温度，通常用符号 Ms 或 MH 表示，马氏体转变终了的温度用符号 Mz 或 Mk、ME 表示。马氏体是淬火时，要求得到的组织。马氏体特性：硬而脆；韧性很低。硬度 HB600700。无法进行冷拉拔加工。索氏体索氏体：在 650600的温度范围内所形成的珠光体，也叫细珠光体（平均片层间距大于 0.10.3）。也叫索必体、符号 S 表示。索氏体也是铁素体与渗碳体的混合物，不过它比珠光体要细得多。它具有最优良的机械性能：它有良好的屈服极限和冲击韧性，抗拉强度为 7001400Mpa；伸长率 1020；硬度 HB 为 250320。索氏体的获得有一下几种方法：1 用正火获得索氏体 2 用等温转变获得索氏体。将钢加热到临界点温度以上，然后投入到 550650盐浴中，并让其等温分解为索氏体。3 将淬火钢在 450600进行回火也可以获得索氏体。回火得到的索氏体称回火索氏体。回火索氏体中的碳化物分散度大，且呈球状，具有更好的机械性能。屈氏体屈氏体：在 600500的温度范围内所形成的珠光体，也叫极细珠光体（平均片层间距大于 0.10.3）。又称托氏体，用符号 T 表示。屈氏体是一种最细珠光体组织。由于它比索氏体更细，因而它比索氏体有更高硬度，HB 为 400500，HRC 为 4351；抗拉强度 14001700Mpa；伸长率 510。获得屈氏体的方法：1 与索氏体一样，可以由奥氏体等温转变而获得；2 也可以由淬火钢回火而获得，加热 300450的温度回火而获得，称为回火屈氏体；3 碳素钢加热到临界温度以上（奥氏体），然后投入到 450550的盐浴中进行等温转变，使其等温分解为屈氏体；4 碳素钢在油中冷却，也能获得屈氏体。贝氏体：贝氏体：也叫贝茵体，用符号 B 表示。贝氏体是过饱和碳的铁素体与渗碳体的混合物。贝氏体是等温淬火得到的 过热：过热：金属或合金在热处理加热时，由于温度过高，保温时间过长，及炉内温度不均匀等原因，使金属的晶粒长得很粗大（致使奥氏体晶粒显著粗化），以至性能显著降低的现象称为过热。这种现象在随后冷却的结果是线材内部晶粒粗大，钢丝的理学性能差，韧性很差。过烧：过烧：金属或合金在加热温度达到固相线温度附近时，晶界开始部分熔化并氧化的现象称为过烧。过烧使得晶界被破坏，影响到晶粒与晶粒的结合力，因而钢丝强度低，脆性极大。脱炭：脱炭：钢材热加工或热处理时，其表层失去全部或部分炭量，造成钢材表层炭量减少的区域叫脱炭层，这种表面炭量比内部炭量减少的现象叫脱炭。脱炭会降低钢丝表层的强度和硬度，影响其耐磨性，尤其会影响钢丝的疲劳强度。为了防止钢丝氧化与脱炭，可采用控制炉内气氛，采用气体保护不至于脱炭。加热炉（加热炉（FIBFIB）炉的使用：）炉的使用：FIBFIB 奥氏体化炉的操作（需根据具体设备情况）奥氏体化炉的操作（需根据具体设备情况）起动前的准备工作 检查所有阀的状况，将空气阀及喷嘴阀打开。关闭控制板上的开关。连结主开关，按灭喇叭，报警灯亮到设备所有部件运行为止。起动顶部风机 MVC，灯亮。检查每一只压力计液位，查看水位是否正确，如不正确，调零。将“LOCKTITE”煤气安全阀复位。炉子的点火 打开炉子的入口门。将控制面板上的手动/自动开关打至“手动”状态。注意：点火炉压不超过 75mmWC（冷炉状态下）点火顺序：第四区、第三区、第二区、第一区（末端先点原则）。点燃一个火炬，点燃试验喷嘴，以观察动态压力及火苗色泽。取下每只喷嘴的塞子。确保水柱压力计上的压力为 50mmWC 左右（冷炉状态下），开始进行点火。若比例阀位置已被改变，在最多关 15 秒内迅速点试验烧嘴，火焰的颜色必须是稳定的蓝色。关闭该区煤气阀等 5 分钟，再打开该区煤气阀。点燃第一只烧嘴，到另一面交替点燃第二只喷嘴。该区的所有喷嘴都已点燃时，确认它们的燃烧良好，没有使喷嘴和供气管过热。把塞子放回喷嘴板上，关闭实验喷嘴。重复以上操作点燃各区烧嘴。关闭火炬，关上炉门。喷嘴在最小的压力下保持一小时后，需要时将控制面扳上的手动/自动开关打至“手动”状态。熄火和重新点燃喷嘴 熄火 将控制面板上的手动/自动开关打至“手动”状态。关闭一只烧嘴后再调节手动空气阀。调节侍服电机前的空气手阀，使混合气压为 50mmWC。重复以上二条操作动作，关闭所要关闭的烧嘴。重新点燃烧嘴 确保炉子手动/自动开关处于“手动”状态。将混合压力调到 80mmWC（热炉状态下），迅速打开烧嘴阀，点燃此烧嘴。若炉温降到 750以下时，则用点火火炬点燃。注意：冷炉状态下混合气体压力超过 75mmWC 时禁止点火。炉子保温 关闭每区的温控开关，使喷嘴压力降到最低，这样，炉子保持准备状态。关闭水压力表前的开关阀和煤气阀。为防止过热，需要完全关闭第一区和第二区的喷嘴，来自第三区和第四区的火焰应保持在第一区和第二区的保温温度。注意：关闭煤气阀后必须关闭每只喷嘴阀，防止热煤气进入管道。长期停炉 关闭燃烧空气总阀，关闭每区的煤气阀。关闭前面水压表，开关和煤气阀。松开煤气安全阀，关闭燃烧风机。关闭所有的喷嘴阀。关闭主控制板上的主开关。紧急停车后重新启动 与正常起动的顺序相同，炉温仍然在 800以上,不必使用点火火炬。确保混合气压力正常。检查混合气的位置，如混合器已打开，完全关闭后再打开1/8，试着点着试验烧嘴。关闭煤气阀，打开空气阀，排空管道，清洁炉腔。开始点火。注意：无论何种状态下点火及保温都无须动比例调节阀。奥化炉的使用和紧急状况处理：奥化炉的使用和紧急状况处理：a.通过观察孔查看有没有回火，如果发现有回火现象（可以试一下气管看是否发热，如果发热就说明此管道回火），应立刻把它的阀门关掉，等 35 分钟后点燃。b.每 30 分钟巡检一次所有已经点燃的燃烧嘴的燃烧情况，如果发现某一个燃烧嘴熄灭，应立刻关闭该燃烧嘴的供气阀门。如果有两个或两个以上的燃烧嘴熄灭，应立刻关闭该分区总阀门，白天应立即通知班长或电工，晚上应立即到值班室通知电工采取相关措施。c.如果是刚点燃的炉子，应每 10 分钟巡检一次，以确保各燃烧嘴正常燃烧。d.如果电柜的报警器报警，应在最短的时间内找到班长或电工以便采取相关措施消除报警。e.停液化气：当液化气压力小于设定值时电磁阀自动关闭，这时应马上把进气总阀门关掉。然后关各区总阀门，3 分钟后关风机和电柜主电源。（燃烧嘴的阀门不能关闭）f.停电：当突然停电时应立刻把电柜主电源关闭，然后关液化气主阀门和各区总阀门。g.水淬火槽温度为自动控制，停止后只防止槽液溢出。h.液化气和空气交汇处为混合器，混合器一侧有 U 形计，检测混合气体的压力，用水拄显示。混合器绝对禁止乱动。i.液化气总管路进气处，从南向北排列，依次为总压力表、总阀门、减压阀、传感器、压力表、电磁阀、传感器、传感器指示器、电磁阀、压力表、放气阀。j.每个区的管道都有一个液化气、空气总开关（在炉子的西侧）。k.检查煤气总阀门的煤气压力。l.黄色管道为液化气管道；蓝色管道为空气管道。m.每个区的管道都有一个液化气、空气总开关（在炉子的西侧）。n.每个燃烧嘴,有一个开关，正常情况时为打开状态，当检修燃烧嘴或者燃烧嘴停火时关闭，其余时间严禁关闭。o.炉子的两侧各有一个点火棒开关。液化气和空气交汇处为混合器（也称比例阀、比例调节器），混合器一侧有 U 形计，检测混合气体的压力，用水流化床淬火 流沙床又称沸腾粒子炉，是一个降温过程，它决定我们产品最后的黄铜镀机械性能。被加热的钢丝从奥化炉中出来，穿过沸腾的沙子，与不断撞击钢丝的沙子间进行热量交换，我们通过控制沙子的温度、沙子的撞击速度和沙子的颗粒度来控制钢丝的加热速度。所有钢丝必须完全被沙子覆盖，否则由于钢丝降温速度太慢而导致等温转变不均均。由于沙子加热用的是液化气燃烧，所以燃烧系统的稳定工作是必须的。钢帘线生产中，奥氏体在钢帘线生产中，奥氏体在 600600左右进行的等温转变，左右进行的等温转变，其转变产物是索氏体（细珠光体），在实际生产中，等温淬火的温度一般在其转变产物是索氏体（细珠光体），在实际生产中，等温淬火的温度一般在 470470570570范围内进行，因为钢丝的出奥氏体化炉的线温高于范围内进行，因为钢丝的出奥氏体化炉的线温高于 600600，（在速度的作用下，（在速度的作用下，钢丝浸入淬火槽的三分之一的距离的温度是钢丝浸入淬火槽的三分之一的距离的温度是高于高于 600600的）。的）。一般来说，等温淬火的温度越低钢丝的抗拉强度越高。低的淬火温度有利于钢丝的弯曲值，高的低的淬火温度有利于钢丝的弯曲值，高的淬火温度有利于钢丝的扭转值（淬火温度有利于钢丝的扭转值（指在淬火温度范围内）。所以正确选择淬火温度，是钢丝经等温淬火后所以正确选择淬火温度，是钢丝经等温淬火后获得均匀索氏体组织的重要条件。获得均匀索氏体组织的重要条件。等温淬火在炉时间，一般控制在 1020 秒之间。抗拉强度计算公式：抗拉强度 N/mm2（100钢丝含炭量53钢丝直径）9.8 钢丝的酸洗钢丝的酸洗 经过热处理后的钢丝在其表面一般都有一层氧化铁皮，它硬而脆，在钢丝电镀之前必须将这层氧化皮去除，否则不可能获得牢固的镀层。去除氧化铁皮的方法很多，但在钢帘线流水（连续）作业线采用的主要是两种方法：化学酸洗法和电化学酸洗法。1）。化学酸洗 让钢丝通过（浸入）酸液，使钢丝表面的氧化铁皮与酸液发生化学的或电化学的反应，达到去除氧化皮的目的。钢丝化学酸洗常用的酸为硫酸和盐酸。在钢帘线连续作业线上的化学酸洗一般都采用盐酸，这是因为：第一，盐酸在常温下具有较强的浸蚀能力，而硫酸需在 50左右方具有这种能力；第二，盐酸对钢丝基体溶解缓慢，不易使钢丝发生过腐蚀和产生“氢脆”。盐酸酸洗的主要缺点是：易挥发，污染空气，腐蚀设备，不环保。钢丝浸入盐酸液后将发生下列反应：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O FeO+2HCl=FeCl2+H2O 2FeCL3+Fe=3FeCl2 Fe+2HCL=FeCL2+H2 氧化铁皮的去除主要是靠盐酸的化学溶解作用，而氢气的机械剥离作用比硫酸要小的多。化学溶解 氢气机械剥离 盐酸：77 23 硫酸：22 78 这也是盐酸酸洗比用硫酸酸洗酸消耗高的原因之一。2）。影响盐酸酸洗速度和效果的主要因素 盐酸浓度：盐酸溶液承受亚铁离子的能力越强，酸洗的时间越短，钢丝酸洗效果越好。当温度一定时，盐酸的浓度越高，FeCL2的溶解度越低；但盐酸浓度太低氧化铁皮的溶解度又太慢。实验表明，当温度为 2535和盐酸浓度为 1520时，可达到较快的酸洗速度，和酸洗效果。酸液温度：提高酸液温度，可以提高酸洗速度，但不能为提高酸洗速度而随意提高酸洗温度。这样会产生较大的酸雾（酸蒸汽），影响环境，同时又增大酸液耗量。（所以，盐酸酸洗一般应该在室温下进行）。事实上，各钢帘线厂家都将酸洗温度加热使用。（一般设定在 655左右。铁盐含量（二价铁离子含量）盐酸酸洗时，酸液中含有适量的 FeCl2会强化酸洗，缩短酸洗时间，这是因为盐酸中铁盐易溶于水，而溶液中铁离子浓度增加，会使溶液的电化学反应能力增强，因此，在更换酸液时要留一部分老酸。但是，当 FeCl2含量超过 48（重量）时，随着 FeCl2的增加，酸洗时间会延长，反而会影响酸洗效果。2）。阴阳交替电解酸洗 将电解槽用绝缘材料分隔成阳极区和阴极区，接直流电源正极的小槽为阳极区，接直流电源负极的为阴极区。电流从直流电源输出，到阳极区的阳极板，再通过电解液到阳极区的钢丝，然后借道钢丝将电流接入阴极区，经过电解液流向阴极板，最后回到电源负极；当钢丝进入阴极区时，钢丝本身又为阳极，从而完成了极性的自动交替。通电时，当钢丝为相对阴极时，电极反应为：2H+2e 当钢丝为相对阳极时，电极反应为：SO42-SO4+2e-2SO4+2H2O2H2SO4+O2 钢丝上电化学反应产生的气体对钢丝表面的氧化铁皮及污物起疏松剥离作用，同时硫酸液对氧化铁皮也产生化学溶解作用，从而达到去除氧化铁皮的目的。工艺参数：项目 单位 盘条 热处理钢丝 硫酸（H2SO4）g/L 160240 180220 亚铁（Fe2+）g/L 50(max)35(max)槽液温度 室温 电流密度 A/dm2 50100 2050 在槽时间 S 25 510 渡液渡液 1 镀液及工艺成份对渡液质量的影响焦磷酸盐镀铜(即碱性镀铜)的主要特点是镀液比较稳定,易于控制,电流效率高,均镀能力和深镀能力好,镀层结晶细致并与钢丝基体的结合力强,在电镀过程中无刺激性气体逸出(环保),由于其阴极电流密度上限不高,铜的沉积速度慢,获得所需镀层厚度成本稍高,所以一般只作预镀（打底）。2）电镀反应原理：镀液以焦磷酸钾(K4P2O7)为主络合剂，主要成分为焦磷酸铜(Cu2P2O7)、焦磷酸钾(K4P2O7)、柠檬酸铵(NH4)3C6H5O7)、硝酸盐(NO3)、铵三乙酸、氨(NH3)水等。在溶液PH710 时，焦磷酸钾与铜离子生成中等稳定的络合物，络合反应如下：Cu2P2O7+3K4P2072K6Cu（P2O7）2 Cu2+2K4P2O7K6Cu(P2O7)22K+a、焦磷酸钾、焦磷酸铜 焦磷酸铜是渡液中的主盐，其含量高，工作电流密度范围大，可以达到较快的沉积和速度。但是含量太高，不仅镀层结晶粗糙，而且与铜络合的焦磷酸钾含量也须相应的提高，使渡液饿粘度增大，带出损失增加。若含量，渡液的分散能力和覆盖能力，可获得结晶细致的镀层。但含量太低，会使阴极电流密度范围狭小，镀层容的烧焦。焦磷酸钾是渡液中的主络合剂，钾离子的迁移率较高，钾盐溶液有较高的电导，故用之。渡液中必须有一定的游离 K4P2 O7其作用：使络合物稳定，防止沉淀生成；改善镀层质量，提高镀层分散能力；联系着阳极溶解状态。b、渡液的焦铜比 焦铜比小于 6，渡液的稳定性差，阳极溶解不好，镀层结晶粗糙，若焦铜比大于 8，阴极电流效率降低，同时促使形成正磷酸盐的趋势。c、氨水 在焦磷酸铜渡液里，加入氨可以使镀层均由和光亮，提高容许电流密度，并改善阳极的溶解性能。但过量的氨水会导致氧化铜的形成，降低镀层的结合力。d、PH 值 渡液的 PH 值对渡液的稳定性和镀层的质量有直接影响，渡液的 PH 值过低，会导致焦磷酸盐水解成正磷酸盐，若 PH 值过高，阳极溶解变差，工作电流密度范围缩小，渡液分散能力和阳极电流效率皆会下降，渡液发黑。e、温度 温度过低，影响电流密度上限值，同时阴极电流效率降低，镀层易氧化，色泽发暗。温度过高会使氨的挥发增多，若高于 60 摄氏度会迅速形成正磷酸盐。f、阳极板 阳极板材料必须是高纯度，结晶细致的电解铜板，若电解铜经压延加工后使用则更好镀液的维护 a.定期对镀液成分进行分析，根据分析结果进行适当调整。b.焦磷酸盐镀液粘性较大，钢丝运行过程中带出量多，应定期补充镀液。c.由于镀液在电镀时加热会蒸发大量的水分，故每班应定时定量补充新水。加热时槽液里氨水也易挥发，每天还应定时定量补加氨水。d.要定期对镀槽进行清理，对镀液沉淀后进行过滤处理。1.6 流态床扩散炉流态床扩散炉(沸腾离子炉沸腾离子炉)1黄铜是铜和锌的合金，而电镀是分两部实现的，钢丝表面铜和锌是两个界限分明的两层。我们需要把二者充分混合。在热扩散中，钢丝外层的镀层被升温到 560左右，Zn 和 Cu 相互扩散，形成黄铜合金。流态床热扩散是利用燃气加热金刚砂再通过沸腾的金刚砂直接撞击钢丝的受热升温的原理，使钢丝加热,达到扩散目的.根据 Cu不同，黄铜分为相黄铜和相黄铜。相黄铜容易拉拔变形，而相黄铜较硬，不易变形，在湿拉后几道次易断丝。我们生产的高铜（HC），铜含量 67.0左右，经扩散后总是相黄铜。对于低铜（LC）来说，铜含量 63.5左右，扩散温度上限为了不致损失太大的强度，因此外层总会有相黄铜。/4，对拉拔影响不大。外层铜含量如大于 58，就不会有拉拔困难。*影响扩散的因素：加热钢丝的体积（DV 值）加热的效率：热扩散的几何结构、速度 同直径的 NT、HT 在相同的 DV 值下，热扩散设定无差异。热扩散的功率与直径不呈线形关系。*黄铜镀层在扩散中的表现：温度越高，扩散越彻底。铜含量越高，越容易扩散，镀层重量越高，越不容易扩散。*扩散与梯度、铜含量的关系：增加热扩散功率，梯度将下降，但增加了 ZnO 的量。ZnO 在磷酸浸中会被除去，则平均铜含量会上升。*扩散对强度的影响：热扩散出来的钢丝应呈暗紫色，如发红说明扩散功率太高，钢丝组织可能发生球化，强度会变高。但经过湿拉拉拔后，强度会下降得很厉害。钢丝温度超过 600，很容易产生球化。流沙床加热的以上特点使得这种系统的工艺控制的稳定性和可操作性不如感应加热。钢丝的强度损失在 20N 左右。G流态床扩散炉操作步骤（需根据具体设备情况）流态床扩散炉操作步骤（需根据具体设备情况）点火前的准备工作 钢丝 ZnCu 检查炉内沙子的量，沙层的表面基本和炉内档板的位置相平 检查并确认三个区的液化气阀处于关闭状态，液化气总压力正常（约为 11PA），混合器比例调节阀处于液化气最少状态 检查水压计的水位基本处于 0 位置，若不正确则调整至 0 位附近 控制面板上的开关处于关闭状态，检查并确认名区的空气阀，助燃空气阀，烧嘴阀及进出口两侧空气阀全部打开 检查并确认急停开关，各区安全头阀均处于复位状态，连接主开关，等程序启动完成（显示 WAIT）先启动室外风机（EXTRACTOR），再启动助燃风机（COMBUSTION FAN），检查空气压力是否正确（约为 11-13KPA），此时 SMC 和 SMD 伺服电机均处于关闭状态 将控制面板上的炉子启动开关（START FURNACE）打至自动状态，（显示 SMOPEN），点火按钮灯（IGNITION）将不停闪烁直至点亮。屏幕显示 PURGE，伺服电机 SMC 和 SMD 均处于全开状态，炉内沙子开始沸腾，此时应检查以下几点：将炉内压力开关打至手动状态（MANUAL），并通过上调（UP）或下调（DOWN）将压力调至 0 打开炉子各区的铡门，检查各区沙子的沸腾情况，整个流态床内的沸腾情况应基本均匀，特别是各区的热电偶区域，用疏通棒插入热电偶区域及沙子沸腾不正常区域的沙子中，帮助沙子流动 检查进出口处的沙子密封情况，若没有漏气的现象，则可关闭进出口两侧空气阀 以上检查完后，关闭侧门，并将炉内压力开关打至自动状态（AUTO）扩散炉的点火扩散炉的点火 炉子的点火一般从三区开始，依次向前 打开三区的液化气阀，按一下点火按钮（显示 SMCLOSE），当听到电磁阀打开的声音后（显示IGNIT），慢慢地将混合器比例调节阀向右转，逐渐加大液化气量，直至标计线处，当该区烧嘴都点燃后（显示 FLSTAB），手能感觉至混合气管中气体的流动 如在上述操作过程中三区出现报警，则说明点火没有成功（显示 FAULT）。先按消音按钮（HORN STOP）并检查报警原因，然后再按复位按钮（RESET）；或直接按复位按钮（RESET），屏幕显示SMOPEN，等到屏幕显示为 PURGE 及点火按钮灯（IGNITION）亮时，按照 2 的操作再次进行点火 当炉内沙子的温度低于 250 度时，屏幕显示 PRE250，当炉内沙子的温度介于 250-400 时，则屏幕显示 PRE400，当炉内沙子温度高于 400 时，则屏幕显示 PROD 在三区点火过程中，一区和二区会出现报警，直接按复位按钮（RESET）即可 按上述方法依次点燃二区和一区的烧嘴 流态床扩散炉生产过程中的控制 检查炉子各接缝处及回沙管处有无漏沙一现象 检查炉子出口回沙筒内沙子的堆积情况，如沙子堆积过多，超过筒的一半高度，则适当加大回沙的空气流量，但不能开得过大（不超过 0.5BAR），否则会影响管子的寿命 每星期需定期清理室外回沙桶中的沙子，两侧桶中的沙子可回收使用，分别倒回出口的回沙筒中，中间桶中的沙子则报废，并记录报废沙子的重量 沙子的正常消耗每星期约为 25KG 检查进出口处沙子的密封情况，避免漏气造成热量损失；若有漏气现象，则可打开两侧空气阀（正常生产时空气阀应处于关闭状态）检查炉子出口沙子的带出情况，如沙子带出较多，则需检查炉内钢丝有无并线及绞丝现象，因为并线及绞丝会带出大量的沙子。附扩散炉面板 开关点火助燃风机室外风机启动开关10关1区2区开消音复位3区记录仪触摸屏 炉气检测仪的炉气检测仪的操操作（需根据具体设备情况）作（需根据具体设备情况）操作 接通电源，预热仪器，直至 O2显示屏出现空气养含量，CO 显示屏出现 0.00 字样；将切换开关打至标定 Pruefgas 档；关闭调节阀，打开混合气瓶截止阀，观察气体压力；打开调节阀，用手堵住连通皮管口使压力在 2bar 位，反复校正；关闭混合气截止阀，将皮管插入仪器标定孔；缓慢旋开混合气截止阀，观察气柱小钢珠使其在 0 值位置；若显示值与标样混合气体值不一致，则需在微调孔进行微调，直至一致；标定完毕后，关闭标定截止阀，调节阀，将皮管拔离仪器标定孔；将切换开关打至测量 Messgas 档，开启流量泵；将测棒取气管一头插入测量孔；从炉子的第五区开始，逐区进行测量，（每区前孔为测量孔）；观察 CO 显示屏数据；若测得的数据不符合工艺规范的要求，可通过调节比例阀使之达到工艺规范；如此反复多次测量校调，直至全部符合炉气标准；测量完毕后，必须关闭流量泵，拔去电源插头，善待仪器；热扩散是已经先镀铜后镀锌的钢丝通过加热装置，使钢丝温度逐渐上升到 500 摄氏度。让锌原子扩散到铜原子中形成黄铜。扩散后的钢丝强度下降 10-20%。热扩散的主要工艺有：辊轮式电接触加热法、电磁感应加热和流化床加热法。电接触式热扩散分为加热段和保温段。根据钢丝的规格，热扩散加热段和保温段的距离、热扩散电压进行调节。热扩散法电镀黄铜常见的镀层缺陷及解决办法，见下表：钢丝镀层缺陷 可能产生的原因 解决办法 镀层 Cu%偏高 镀铜电流大 镀锌电流小 热扩散电压过高 减小镀铜电流 加大镀锌电流 适当降低热扩散电压 镀层 Cu%偏低 镀铜电流小 镀锌电流大 加大镀铜电流 减小镀锌电流 镀层厚度过厚 镀铜、镀锌电流过大 钢丝作业速度慢 减小镀铜、镀锌电流 加快钢丝作业速度 镀层厚度过薄 镀铜、镀锌电流过小 钢丝作业速度过快 加大镀铜、镀锌电流 降低钢丝作业速度 镀层 Cu%和 g/kg 不稳定 电源网路电压波动大 电镀电气控制部分不稳定 增加稳压装置 加强设备的维护与管理 预镀铜电流效率低或镀不厚 槽液温度低 正磷酸盐或者硝酸盐过高 焦磷酸钾过高 电流密度过小 升高槽液温度 补充、更新部分新液 调整渡液 加大电流 预镀层不良 槽温过低 主盐含量过低 渡液被杂质污染 升高槽液温度 浓缩渡液 去除渡液中的杂质 镀层结合力差 钢丝镀前处理不干净 预镀层太薄或者不良 镀层被污染 阴极电流密度过高 加强镀前处理 提高预镀层质量 去除渡液杂质 减少阴极电流密度 1.7 磷化 钢丝在热扩散时，最外层的锌在高温下发生氧化，生成一层氧化锌，用磷酸溶液洗涤后钢丝表面形成磷化膜，有利于随后的拉拔。磷化液的浓度在 45g/L 左右，温度控制在 40 以上