百万伏油箱镀锌工艺的国产化研究

百万伏油箱镀锌工艺的国产化研究

王斌刘翠翠王战辉雪金海

河南平高电气股份有限公司河南平顶山467001

摘要：513381001201油箱为我公司百万伏断路器所使用核心零部件，油箱内需存放液压油。由于使用环境要求，对油箱内腔锌层要求非常严格，内腔锌层不允许出现质量问题。由于该油箱进口成本较高，需要将该油箱生产进行国产化，从而节约企业生产成本。通过结合我公司生产线特性，设计专用电动旋转辅助装置，制作并改进了专用象形辅助电极，改善镀锌过程中油箱内腔电力线分布。对国产化后的油箱样件进行锌层厚度、结合力测试，测试结果表明质量均符合公司对该产品质量要求。

关键词：油箱内腔，镀锌工艺，旋转辅助镀锌装置，辅助电极，性能检测序言

电镀锌是利用电解设备将工件经过除油、酸洗后放入成分为锌盐的溶液中，并连接电解设备的负极；在工件的对面放置锌板连接在电解设备的正极，接通电源，利用电流从正极向负极的定向移动，就会在工件上沉积一层锌。利用的是电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属低值防蚀电镀层，被广泛用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰。

1背景及现状

电镀过程是在直流电场的作用下，由电解液、阴极和阳极构成的一个回路，是溶液中的金属离子沉积到阴极镀件表面的上的过程。一般电镀锌工艺过程为：除油—>水洗—>除锈—>水洗—>镀锌—>水洗—>出光—>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理（烘箱内80~90℃）。其中为保证镀锌表面质量必须进行出光（混酸，腐蚀锌层出光，按照工艺一般十秒左右），出光时间必须控制，否则会把锌层退除。

日本在对油箱进行镀锌加工时，采用零件内腔口朝上的加工方式，国内在对类似形状结构的油箱进行镀锌加工时可能采用出光和钝化二合一工艺。日本进口件采用与电镀类似工艺镀锌，在镀锌时，可能其阴极采用了一定的工装，油箱可以旋转，防止内腔窝存溶液。若采用国内部分厂家出光钝化二合一工艺，依然需要采用旋转工装。

根据生产试验可知，现阶段公司进行油箱国产化镀锌较为困难，需要结合零件实际结构进行镀锌设备改造，工艺技术等方面的攻关研究。基于上述国内外及公司研究现状，本文开展试验将最终实现百万伏油箱的镀锌国产化。

2油箱镀锌旋转工装设计与制作

2.1油箱镀锌旋转工装设计与制作

该油箱在镀锌时，必须采用内腔口竖直向上的方式。以避免镀锌时窝气。该油箱由于内腔较大较深，出光时必须采用内腔口竖直向下方式。以避免镀锌时窝存溶液。旋转工装可以带动油箱在竖直180度方向翻转。电机与齿轮链条带动零件转动，满足镀锌时油箱竖直悬挂的方式，出光时零件旋转内腔口向下，方便溶液流出。

（b）油箱旋转加极装置安装实物图

图2油箱镀锌加极装置的设计与制作

4油箱镀锌加工试验

4.1油箱镀锌加工技术要点

油箱在进入槽液后，使用工装操作杆，使油箱垂直反转90°再返回，反复进行2~3次。确保油箱内腔充分接触溶液。将油箱提出槽液表面前，需要将油箱翻转至内腔口竖直向下。以确保油箱在提出液面时，不会残留溶液。油箱钝化后-水洗后，再用水冲洗干净油箱工装上残留的溶液，防止在下挂后，工装上残留溶液滴落至油箱表面，破坏油箱锌层。冲洗干净后，准备下挂。

4.2油箱镀锌加工成品

结合公司现有镀锌加工能力，制作了一种能辅助镀锌加工的辅助工装，满足了油箱在较小的槽体内通过自身旋转，克服原有窝气、窝存溶液等问题。在此基础上，根据内腔零件电镀过程电场分布等特性，采用施加辅助电极技术手段来改善零件内腔的电场分布，改善零件内腔电流分布的均匀性。经过测试，加工出的油箱符合公司质量标准，已经应用。实现了公司对百万伏油箱的镀锌加工能力，从而实现了油箱加工的国产化。