水電設(shè)備啟閉液壓故障_ 活塞桿鍍鉻層非正常失效

    此處的非正常失效主要是指活塞桿在使用一年內(nèi)即產(chǎn)生銹蝕及鍍鉻層的破壞。

(1)鍍鉻層的正常失效

①由針孔及孔隙造成的銹蝕  鍍雙層鉻（先鍍?nèi)榘足t后鍍硬鉻）不可避免地會出現(xiàn)孔隙，使用時(shí)，水氣通過針孔及孔隙到達(dá)母材，時(shí)間長了就逐漸銹蝕，銹蝕面積大了、嚴(yán)重了就進(jìn)，步造成鍍鉻層剝落，這種失效在褪鍍后蝕坑邊緣是圓滑的。

②磨損造成的鍍層減薄  當(dāng)鍍層全部被磨損就會產(chǎn)生銹蝕。

（2）鍍鉻基的幾種非正常失效

    ①銹蝕部位在褪鍍后蝕坑邊緣是非圓形的 （有折角），出現(xiàn)裂紋或麻絲狀，其尾部是尖的。這是比較典型的由內(nèi)部應(yīng)力造成的失效。

②活塞桿涂有油脂的外伸部位在油脂層未損壞情況下不到一個(gè)月的時(shí)間就銹蝕了。

    ③在對返修的活塞稈進(jìn)行褪鍍前檢測時(shí)，用藍(lán)點(diǎn)法（貼濾紙法）測試孔隙未測出藍(lán)點(diǎn)，而褪鍍后發(fā)現(xiàn)該處有裂紋或蝕坑。

④褪鍍后經(jīng)加工的表面還有疏松，有的經(jīng)油浸后留有油跡（擦不掉但用砂布能磨掉）。凡留有油跡的地方必有灰點(diǎn)等缺陷。

(3)鍍鉻層非正常失效的原因分析

    ①未進(jìn)行鍍前消應(yīng)和鍍后去氫是非正常失效的原因之一  GB 11379—89（《金屬覆蓋層工程用鉻電鍍層》）及GB/T 12611-90《<金屬零件鍍覆前質(zhì)量控制技術(shù)要求》)規(guī)定凡鋼件的抗拉強(qiáng)度大于1050MPa的都要在鍍前消除加工應(yīng)力并在鍍后去氫，因此，專家認(rèn)為凡是抗拉強(qiáng)度達(dá)到800MPa（已屬于高強(qiáng)鋼）的就要去氫。對40Cr活塞桿只規(guī)定抗拉強(qiáng)度大予630MPa而沒規(guī)定上限是不夠的，至少要限制上限在800MPa以下。非正常失效的活塞桿抗拉強(qiáng)度多數(shù)達(dá)到800～900MPa，有的已超過900MPa。對于大件（可認(rèn)為直徑大于300mm，長度大于12m的屬于大件）盡管抗拉強(qiáng)度未達(dá)到800MPa，專家認(rèn)為也應(yīng)進(jìn)行鍍前消應(yīng)、鍍后去氫。導(dǎo)流底孔活塞桿因?yàn)殄兦安扇⊥Ｖ?/span>(7d)時(shí)效消應(yīng)和鍍后去氫才未銹蝕（泄洪深孔活塞桿卻未進(jìn)行鍍前消應(yīng)和鍍后去氫）。

    關(guān)于鍍前不消應(yīng)及鍍后不去氫的壞處分析如下。鍍鉻時(shí)20%的電流用在鍍鉻上，還有20%的電流用在還原六價(jià)鉻上，而其余60%的電流用于析氫。電鍍時(shí)、必然會析出鍍液中的氫，析出的氫一部分進(jìn)入大氣，也有一部分進(jìn)入母材中，如果未及時(shí)地將進(jìn)入到母材中的氫驅(qū)除掉，就會在以后的加工過程中或安裝及使用中產(chǎn)生氫脆裂紋，這些裂紋將破壞鍍層的結(jié)合力，造成鍍層剝落。因此，去氫應(yīng)在鍍后3h內(nèi)及時(shí)進(jìn)行。電鍍前，機(jī)械加工會使像40Cr這樣的對應(yīng)力敏感的材質(zhì)產(chǎn)生加工應(yīng)力，故也要進(jìn)行消應(yīng)處理，有應(yīng)力存在就可能隨時(shí)釋放出來影響鍍鉻質(zhì)量。

②活塞桿材質(zhì)存在缺陷是非正常失效的原因之—

    a. 活塞桿表面存在一定量的雜質(zhì)及疏松，這些缺陷用鍛件標(biāo)準(zhǔn)衡量可能不超標(biāo)，但對電鍍件卻是嚴(yán)重的問題（尤其是這些缺陷不是單個(gè)的而是集中在一處）。電鍍液中含有酸，電鍍時(shí)，這些酸浸入到雜質(zhì)及疏松部位中，鍍件表面雖然被覆蓋上了，但卻是搭橋過去的，中間是空的。鍍后由于浸入的酸在作怪，鍍件很快就會從里向外腐蝕并使其表面成塊剝落。有缺陷的表面在電鍍過程中使氫析出，形成氣泡，造成鍍層結(jié)合不牢。這就能很好解釋為什么有的活塞桿外部涂有油脂，水氣一時(shí)無法侵入，但不到一個(gè)月又銹蝕的原因；也能很好解釋為什么用藍(lán)點(diǎn)法測試時(shí)無孔隙而褪鍍后基體上有蝕坑、裂紋的原因。

b．鍛件鍛造比過大也有可能造成材質(zhì)缺陷。鍛件鍛造比一般要求大于或等于3，而有問題的活塞桿鍛造比則達(dá)到8以上，因?yàn)殇撳V存在偏析是不可避免的，所以過大的鍛造比就要求鋼錠中心線和鍛件軸線的一致性較高，以避免鋼錠的心部缺陷外露。當(dāng)我們將有問題的活塞桿返修褪鍍又將桿徑車小后，發(fā)現(xiàn)桿的表面或多或少都存在缺陷，其中有大量的亮線及灰點(diǎn)，也有明顯的疏松及裂紋，更有甚者是返修時(shí)未褪鍍前用砂輪打磨銹蝕處發(fā)現(xiàn)基體上就已經(jīng)存在有裂紋了。而GB/T 112611-90標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定待鍍件表面不允許有氧化皮、斑點(diǎn)、凹坑等缺陷。

    c．還有一種材質(zhì)缺陷也是由加工造成的，有些鍛件加工余量過大將表面密實(shí)部分加工掉了而露出了鋼錠心部的缺陷。鍛件校直不夠，加工時(shí)為了找正只好一邊多車一邊少車，結(jié)果多車那邊將密實(shí)部分車掉了，而少車那邊可能黑皮才剛車掉，這都是不正常的，都會對電鍍質(zhì)量造成不良影響。

    d．鍛造專家認(rèn)為對直徑大的40Cr鍛件選用520℃的回火溫度偏低（專家建議回火溫度不低于550℃），不能很好地消除鍛件中的應(yīng)力，并且還應(yīng)隨爐冷卻以便進(jìn)一步地降低鍛件表面的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是產(chǎn)生微裂紋的根源之一，其不良后果是同鍍前不消應(yīng)鍍后不去氫是一樣的。

    材質(zhì)存在的上述缺陷是造成電鍍層非正常失效的主要原因，這種先天不足是不能用后天的電鍍來彌補(bǔ)的。

(4)返修后又很快失效的原因分析

    ①返修后又很快失效的主要原因是褪鍍后少了去氫工序。褪鍍液中含有較濃的酸，酸造成氫脆，因此，應(yīng)在褪鍍后3h之內(nèi)進(jìn)行去氫。褪鍍后去氫不只是對40Cr這種對氫敏感的材質(zhì)，對35鋼、45鋼及所有褪鍍件都必須去氫。褪鍍后不去氫可能在下一步電鍍過程中就會造成不良影響，這是不能用鍍后去氫加以彌補(bǔ)的。

    ②另一個(gè)造成返修后很快失效的原因是返修時(shí)增加了電鍍時(shí)的電流密度。在無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況下輕易改變在水工行業(yè)用了幾十年、電鍍過近10萬根活塞桿的工藝是有風(fēng)險(xiǎn)的。