一种内外电镀镍磷合金煤枪的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电镀方法，具体地说是一种内外电镀镍磷合金煤枪的制造方法，属于金属合金电镀技术领域。
【背景技术】
[0002]当前，高炉喷煤已成为高炉炼铁实现节能减排的重要技术手段，随着高炉喷煤比的提高及相关工况条件的变化，一般高温合金喷煤枪的材质耐磨耐蚀性能已难以满足高炉生产的需要，特别是对于在高炉风口内部的煤枪前端，由于温度高，一般为1200°C以上，很容易被流动的煤粉磨穿，从而影响高炉喷煤。煤枪前端高温耐磨耐蚀性能的不足已成为行业的普遍缺陷。为了解决该技术问题，现有技术中也有增强电镀的方法，但是这些方法普遍存在的问题如下:1)成本较高，工艺较为复杂；2)电镀的稳定性以及均匀性较差，因此，迫切需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种内外电镀镍磷合金煤枪的制造方法，该方法工艺简单，成本较低，并且保证了电镀液成分的均匀性。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种内外电镀镍磷合金煤枪的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，1)对枪体进行预镀镍；2)对枪体进行电镀处理；3)对镀件进行热处理，完成强化煤枪的制作。
[0005]作为本发明的一种改进，所述步骤1)对枪体进行预镀镍，具体操作如下，先在钢管内壁镀上薄层镍，然后在电镀镍磷合金，使镀层和基体结合的更加紧密牢固，预镀镍的镀液为 NiS04.7H20 和 HC1，配方为 NiS04.7H20200g/L, HC1 为 160 g/L，温度为 20。。一30。。，时间为5-8min，电流为4.5A,电压为1-2V。
[0006]作为本发明的一种改进,所述步骤2)对枪体进行电镀处理具体过程如下，21)电镀溶液配制，所述电镀溶液配方如下，硫酸镍300?400g/L，氯化镍40?45g/L，硼酸40?50g/L，次亚磷酸镍70g/L,电镀温度:50°C，镀液PH值:3_4，电流:0.5-0.6A ;22)电镀溶液电极设置，枪管内部轴心设置内电极，外部电极采用圆形环绕布置，枪管外部电极与枪体外壁间距为轴心电极与内壁间距的4-6倍，外部电极设置4-6根，呈圆形均匀分布。该技术方案中，
作为本发明的一种改进，所述步骤3)对镀件进行热处理，具体操作如下，将镀件在惰性气氛炉中，按2°C /min升温速度分别升温至500°C后，保温2h，然后按1°C /min降温速度降温至室温，最终完成强化煤枪制作。
[0007]作为本发明的一种改进，所述步骤2的电镀溶液中还设置有微型泵循环系统，所述微型泵进口在镀池的底部，出口在镀池上部。
[0008]相对于现有技术，本发明的有益效果如下:1)该技术方案是建立在大量实验的基础上不断总结得到，并且工艺简单，容易操作成本较低；2)该发明制得的内外N1-P合金强化层煤枪与普通煤枪相比，其硬度，耐磨性等指标得到显著提高，在高炉生产现场应用后表明，使用本发明的煤枪寿命比普通煤枪提高3倍以上，经济与社会效益显著。
[0009]
【附图说明】
[0010]图1为本发明电极结构示意图；
图2为本发明镀液循环系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。
[0012]实施例1:
1)对枪体进行预镀镍，具体操作如下，先在钢管内壁镀上薄层镍，然后在电镀镍磷合金，使镀层和基体结合的更加紧密牢固，预镀镍的镀液为NiS04.7H20和HC1，配方为NiS04.7H20200g/L, HC1 为 160 g/L，温度为 20°C —30°C，时间为 5_8min，电流为 4.5A,电压为1-2V ；
2)在硫酸镍300g/L，氯化镍45g/L，硼酸40g/L，次亚磷酸钠70 g/L，用盐酸(或氟化钠)调节溶液pH值至3?4，待镀液稳定30 min后，参见图1所示，为了实现煤枪内外两侧同时均匀电镀强化层，必须保证内外电场的均匀分布，电力线的均匀分布，确保内外电场力相等。所以本发明在电镀过程中，其镀件用上下固定板固定，电极布置上的特点为，枪管内部轴心设置内电极，外部电极采用圆形环绕布置，以最大程度满足工作电场的均匀。本步骤在外部电极的设置数量的确定上，推导过程如下:根据电场力公式:F=E.q可知，电场强度E相等，电荷q相等，则电场力F就相等；而电场强度E=U/d:U为电压，d为电极间距，由此公式可知，当电压U —定时，电场强度E电极间距d成反比。假设外电场力为F&内电场力为F内，外电极个数为n，每根外电极产生的电场力为则:F夕卜=1^ (i=2……n)，在F外=Fft时再根据内外电极与枪体电极的间距，确定外电极数量η。本发明中，枪管外部电极与枪体外壁间距为轴心电极与内壁间距的4-6倍，所以外部电极设置4-6根，呈圆形均匀分布，确保间隔角度的均匀。在实际生产中还需要保证总电流值达到设定电流，外围电极为并联，这样能够保证枪管内外侧电镀N1-P合金镀层均匀；
3)在镀液中放入Ni25Cr20合金管镀件电镀42h，电镀电流0.5A，制造出内外置Ni_P合金强化层喷煤枪，500°C热处理后，得到煤枪样品。
[0013]样品l:Ni_P 镀层:
厚度:内:318μηι,夕卜:300 μ m,
P 含量 13.5%,
硬度843HV，
附着力90，
磨损率 <5*10-5g/m。
[0014]实施例2:
1)对枪体进行预镀镍，具体操作如下，先在钢管内壁镀上薄层镍，然后在电镀镍磷合金，使镀层和基体结合的更加紧密牢固，预镀镍的镀液为NiS04.7H20和HC1，配方为NiS04 · 7H20200g/L，HC1 为 160 g/L，温度为 20°C — 30°C，时间为 5-8min，电流为 4· 5A,电压为1-2V ;
2)在硫酸镍350g/L，氯化镍48 g/L，硼酸42g/L，次亚磷酸钠70 g/L，用盐酸(或氟化钠)调节溶液pH值至3?4,待镀液稳定30 min后，参见图1所示，为了实现煤枪内外两侧同时均匀电镀强化层，必须保证内外电场的均匀分布，电力线的均匀分布，确保内外电场力相等。所以本发明在电镀过程中，其镀件用上下固定板固定，电极布置上的特点为，枪管内部轴心设置内电极，外部电极采用圆形环绕布置，以最大程度满足工作电场的均匀。本步骤在外部电极的设置数量的确定上，推导过程如下：根据电场力公式：F=E. q可知，电场强度E相等，电荷q相等，则电场力F就相等；而电场强度E=U/d:U为电压，d为电极间距，由此公式可知，当电压U —定时，电场强度E电极间距d成反比。假设外电场力为F&内电场力为F内，外电极个数为n，每根外电极产生的电场力为Fi，则：F夕卜=奶（i=2……n)，在F外=Fft时再根据内外电极与枪体电极的间距，确定外电极数量η。本发明中，枪管外部电极与枪体外壁间距为轴心电极与内壁间距的4-6倍，所以外部电极设置4-6根，呈圆形均匀分布，确保间隔角度的均匀。在实际生产中还需要保证总电流值达到设定电流，外围电极为并联，这样能够保证枪管内外侧电镀Ni-P合金镀层均匀；
3)在镀液中放入Ni25Cr20合金管镀件电镀42 h，电镀电流0. 55A，制造出内外置Ni-P合金强化层喷煤枪，50