核电堆内构件紧固件镀铬工艺研究
2021-12-01刘晓强孟凡江丁宗华徐雪莲林绍萱
电镀与涂饰 2021年21期
关键词:工艺
刘晓强,孟凡江,丁宗华,徐雪莲,林绍萱
(上海核工程研究设计院有限公司,上海 200233)
电镀铬分为装饰性镀铬和功能性镀铬。装饰性镀铬层很薄,而功能性镀铬又名硬铬,主要是为了提高零部件的耐磨性和耐蚀性,降低零部件的咬合,以及修复破损部件[1-3]。功能性镀铬层厚度一般为5~50 μm,硬度在400~1200 HV范围内。因此,功能性镀铬能够提高零部件的抗磨损能力,延长其使用寿命。
在“国和一号”等三代核电站的主设备设计中,一些零部件(如堆内构件的紧固件和吊装块、驱动机构零部件等)需电镀硬铬,并且镀层必须具有优异的性能。以堆内构件紧固件为例,要求镀铬层厚度为5~15 μm,平均硬度在750 HV以上,并且纯度高于99.9%。在我国早期核电项目建造期间,一些关键部件的镀铬层在硬度、厚度、均匀性等方面达不到要求,且存在工艺不稳定的情况,往往依赖国外技术。随着我国核电行业的大力发展,为了提高核电的国产化水平和国产化率,核电零部件电镀工艺的研究与开发显得尤为重要。
电镀工艺是一个较为复杂的电化学过程,其影响因素很多,包括基材类型、形状和表面质量,电镀液组成和温度,电流密度等。对于核电镍基合金和不锈钢部件的电镀,特别是安全性要求高的主设备零部件,更需要采用精确的电镀工艺,才可保证得到优异的镀层性能[4-7]。因此,有必要对电镀工艺进行一定的优化和开发。本文以核电堆内构件紧固件零件为例,研究了镀液的铬酸酐质量浓度、温度和电流密度对电镀铬层性能的影响,为核电零部件镀铬层性能的控制提供指导。……
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