特种加工技术课件第7章 电化学加工

第7章电化学加工7.1电化学反应过程和工艺类别7.1.1电化学反应过程7.1.2电化学加工分类复合工艺：电化学加工一方面与传统的机械工艺复合，另一个方面就是与其他的特种加工工艺方法复合。7.2.1电解加工7.2阳极溶解1.电解加工原理及特点特点之优点：①无论工件材料硬度、强度如何，一次进给都可以将复制的三维型面加工出来；②与其他方法相比，加工效率较高，特别是大电流的情形；③理论上阴极无耗损，可以反复使用；④没有热损伤和热影响层；⑤表面质量好，可获得粗糙度为Ra=0.1～1.2μm；⑥节省劳动力；⑦加工表面无毛刺和应力直流电源（5～30V）；极间间隙：0.1～1mm电流密度一般在：20～800A/cm2。低电压、大电流特点之局限：①只能加工导电材料；②不能加工出尖角、锐边；③容易腐蚀机床及附件，特别是使用NaCl的场合，蚀减少，但是成本高。电解加工对环境保护有不利影响，参考图7.3。④电解加工的工件的抗疲劳强度会降低10～25%，建议喷丸处理来恢复；⑤与传统机械加工相比较，能耗非常高；⑥小间隙需要冲液压力高，作用于工件和工具的液动力大，机床刚性要求高；⑦加工后，工件需立即清洗并涂抹防锈油；⑧加工中可能产生氢气，如不及时排除，可能引起爆炸；⑨间隙中电解产物排除不及时，可能引起短路电解加工设备：直流电源、机床和电解液系统三个部分2.电解加工设备1)直流电源电解加工需要大电流，低电压。目前市面可供的电源电流从50A到40000A不等；电压从5V到30V可选，这些电源的功率因数高，能效好，并配备了短路保护装置。电解加工常用的直流电源为硅整流电源和晶闸管整流电源。2)机床结构考虑：机床刚度；进给速度监控，短路保护；防腐蚀3)电解液系统电解液保持衡定的流速、压力和温度：耐腐蚀的泵、密封件、温度、流场分布、沉淀物分离。间隙较小常常在0.1～1mm之间：供液方式3种。作用：一方面，电解液作为导电介质形成回路传递电流，并在电场的作用下进行化学反应，使阳极溶解能顺利而有效地进行。另一方面电解液带走电解产物和电化学反应的热量。性能要求：①高的导电率保证大的电流密度；②低的粘度确保窄缝里流动顺畅；③高的热容量散热效果好；④工件表面不能生成氧化膜，否者阳极溶解难以继续；⑤化学稳定性好，不易挥发；⑥无毒性并不腐蚀机床部件；⑦来源广泛，价格低廉。常用种类：NaCl、NaClO3和NaNO3等无机盐的水溶液，通常混合使用以满足多重需求4)电解液类别NaCl电解液：价格廉低来源广，电流效率高（图7.7a），加工的表面粗糙度低，加工中损耗小并可在低浓度下使用，应用广泛。氯化钠不易生成钝化膜，是一种非钝型电解液。缺点是杂散腐蚀能力强，侧隙较大（图7.7b），使得离阴极工具较远的工件表面可能被电解，成型精度难于控制，复制精度差；对机床设备腐蚀性大，故适用于加工速度快而精度要求不高的场合。NaNO3电解液：是一种钝化型电解液，适当的电压条件会生成钝化膜，阻止阳极溶解的继续。在浓度低时，腐蚀性小，使用安全。缺点电流效率低下，生产效率低，阴极会有氨气析出，电解质会消耗，需要定期补充。需较大电源功率，故适用于成型精度要求高的场合。NaClO3电解液：也是一种钝化型电解液，散蚀能力小，故加工精度高，对机床、设备等的腐蚀很小，广泛地应用于高精度零件的成型加工。然而，NaClO3是一种强氧化剂，虽不自燃，但遇热分解的氧气能助燃，因此使用时要注意防火安全5)工具电极a）材料：需要考虑处理的可加工性、刚度、耐腐蚀能力、导热性和导电性。一般不推荐使用碳钢，因为它的耐腐蚀能力差。b）工具电极的设计:工具电极形状与加工工件型面并不是精确的完全互补复制，其尺寸应为加工型面的法向稍微内缩以补充其过切量。工具设计需要考虑电解液流量充足以便散热，防止极间电解液沸腾。为了获得光滑的加工表面，要使得这个加工面上电解液均匀流动。理想情况就是发生层流，不能有涡流呈现。对于复制表面加工，设计者应该先进行同等加工条件的探索性试验，在对工具电极进行修正，以获得高的加工精度和好的表面质量

效率：

唯一影响电解加工的材料去除率的因素是离子交换的速度，这跟工件的硬度和强度无关。可达到的材料去除率在1.5cm3/min/1000A这个量级,加工硬质合金和碳钢的常规进给速度可达2.5mm/min。

质量：在所有的传统和非传统的加工方法中，只有电解加工的加工精度和表面质量是随着材料去除率（采用更大的电流密度）的增大而提高，这是电解加工的独特性所在。电解加工的主要问题就是产生过切量（侧隙加大）影响成形精度。粗略地讲，侧隙受到诸多参数的影响，其中电解液及其流动最为关键。侧隙越小，获得的尺寸精度越高。常规的尺寸精度可达±0.13mm，通过适当的参数控制精度水平可达±0.025mm。电解加工很难加工出半径小于0.8mm的内角，过切量达0.5mm，锥度达1μm/mm也是常有的事。表面粗糙度水材料去除率增大而降低，常见在0.2～1μm之间，更常见在0.4～0.8μm3.电解加工工艺能力与应用1)工艺能力工具成本：的主要费用在于工具电极的准备上，其设计和制造都比较费事、费时和费钱，对于复制型面加工，工具电极往往需要多次反复的试验、修改才能达成。电解加工好在工具无耗损，加工的表面无应力和毛刺，并且整个型面的加工只需一次进给行程便可完成，如图7.8a的涡轮叶片加工。对于薄壁件加工，无需采用压力电解液冲液的方式，可以采用淹没方式，避免了液动力产生薄壁变形的问题，如图7.8b。对于复杂整体结构的加工往往还需多轴联动数控展成加工来完成，如图7.8c的整体叶轮加工。电解加工已经广泛应用于工业加工个各种场合，见图7.9，主要加工型腔、型孔和抛光。2)工艺应用电极用作切削工具时，电解加工还可完成车削（图7.10a）开槽、套料、轮廓加工、去毛刺（图7.10b）电解加工非常适合于脆硬材料、或超硬难加工材料的形状复杂零件的大批大量生成（电解应用的三原则）3)工艺要点7.2.2电解抛光

工件作为阳极接直流电源的正极。用铅﹑不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极﹐接直流电源的负极。两者相距一定距离浸入电解液(一般以硫酸﹑磷酸为基本成分)中﹐在一定温度﹑电压和电流密度(一般低于1A/cm2

)下﹐通电一定时间(一般为几十秒到几分钟)﹐工件表面上的微小凸起部分便首先溶解﹐而逐渐变成平滑光亮的表面。

磷酸是抛光电解液中应用最广的一种成分。因为磷酸能跟金属或其氧化物反应生成各种磷酸盐，使抛光溶液成为导电性较低的黏性胶状液体，这种胶状液体附着于制件的表面，形成液膜，这对于制件的电化学整平抛光起着很大作用。

硫酸主要用于提高溶液的导电性和降低槽电压，以节省电能。硫酸的含量一般控制在15%以下(不锈钢：可达40%)，否则会使金属溶解过快，得不到光滑平整的表面。

铬酐在酸性抛光液中的作用是作强氧化剂，产物Cr3+可生成磷酸二氢铬，增加抛光液的溶度，有利于钢铁制件的整平抛光。当抛光过程发生断电时，铬酐能钝化制件表面，使制件免受腐蚀。与电解加工的区别在于：①极间间隙加大，利于表面均匀溶解；②电解液配方不同，电解用无机盐，抛光用酸液（硫酸、磷酸、硝酸），且质量分数大得多，加水比例很小；③电解液不流动，必要时加以搅拌；④抛光后往往生成致密牢固的氧化膜；⑤电解设备复杂，电解抛光设备简单。电解抛光的特点：①抛光的表面不会产生变质层﹐无附加应力﹐并可去除或减小原有的应力层,致密氧化膜增加工件表面抗腐蚀性;②难于用机械抛光的硬质材料﹑软质材料及薄壁﹑形状复杂﹑细小的零件都能加工﹔③抛光时间短﹐而且可以多件同时抛光﹐生产效率高，成本低廉④电解抛光所能达到的表面粗糙度与原始表面粗糙度有关﹐一般可提高两级。内外色泽一致，光泽持久，机械抛光无法抛到的凹处也可整平。

应用：电解抛光主要用于表面粗糙度小的金属制品和零件。目前主要应用于医疗器械、石油及化工行业、食品器械、五金加工业、纺织机械等行业的各类零件，如反射镜﹑不锈钢餐具、不锈钢管件﹑装饰品﹑注射针﹑弹簧﹑叶片等零件，可抛光的材料有：碳钢、铝及其合金、铜及合金、镍及其合金、钛合金、铬镍合金等﹐还可用于某些模具(如胶木模和玻璃模等)和金相磨片的抛光。

电解抛光的工艺流程:

除油--水洗--除锈--水洗--电解抛光--水洗--中和--水洗--钝化--包装

3.电解在线砂轮修整（ELID）

ELID，即电解在线砂轮修整技术(ElectrolyticIn—processDressing简记为ELID）。图7.18为ELID平面磨削装置图，砂轮通过电刷接电源正极，根据砂轮的形状制造一个导电性能良好的电极接电源的负极，电极与砂轮表面之间有一定的间隙，从喷嘴中喷出的具有电解作用的磨削液进入间隙后，在电流的作用下，砂轮的金属结合剂作为阳极被电解。阳极被电解(图7.19b)，使砂轮中的磨粒露出表面，形成一定的凸出高度和容屑空间(图7.19c)，随着电解过程的进行，在砂轮表面逐渐形成一层绝缘钝化膜(图7.19d)，阻止电解过程的继续进行，使砂轮损耗不致太快当砂轮表面的磨粒磨损后，钝化膜与磨粒一起参与磨削(图7.19e)，钝化膜起到研磨、抛光作用，这时的磨削可以达到精密镜面磨削的效果。当钝化膜被工件材料刮擦干净后(图7.19f)，金属结合剂继续电解(图7.19b)，以对砂轮表面进一步修整。上述过程是一个循环(图7.19b→c→d→e→f→b)动态平衡过程，既避免了砂轮的过快消耗又自动保持了砂轮表面的磨削能力。图7.20为ELID磨削外圆装置图，所不同的是没有设置专门的阴极电极，而利用工件接电源负极形成所谓的阴极。电镀立方氮化硼（CBN）的磨粒凸出高度形成电解间隙(Δ)，工件和砂轮不会短路ELID在线电解修整是专门应用于超硬材料磨具（金刚石、CBN砂轮）金属结合剂砂轮的修整方法。与传统金刚笔机械式修整方法相比，具修整效率高、工艺简单、修锐质量高等特点，同时采用普通磨削液加入钝性电解液（NaNO3、NaCIO3）作为电解修整液，很好地解决机床腐蚀问题。使用ELID磨削具有以下几个特点：①砂轮修整和磨削过程稳定性好，复合性强；②金刚石、CBN砂轮不会过快磨耗，提高了贵重磨料的利用率；③磨削过程具有良好的可控性,适应性广泛，磨削效率高；④加工精度高，表面裂纹少，表面质量好,可有效地实现镜面磨削，大大减少了先进陶瓷零配件的表面残留微裂纹;⑤装置简单，成本低，易于推广等。ELID在德国、美国和日本已较广泛用于微电子、精密机械、光学元件、仪表、汽车等领域的精密零部件加工,中国也开始了这项研究和推广应用工作。7.3电化学复合工艺7.3.1电解磨削1.加工原理电解磨削（ElectrochemicalGrinding,译为电化学磨削，简记为ECG）是电解与机械的复合加工方法。它主要靠电化学溶解阳极溶解去除大量金属(≥95%)和机械精密磨削(≤5%)的综合作用来完成，具体讲，它将电化学加工效率高、工具无耗损之特点与机械磨削精度高之优点有机结合，达到既保证效率又获得高精度而且砂轮磨损少、寿命长的一种折中手段。如图7.23实施原理图。导电砂轮与直流电源的负极相连接成为阴极，工件接正极而成为电解加工的阳极。加工中，金属结合剂砂轮的高速旋转(25–35m/s)是机械磨削的主运动，砂轮上凸出的绝缘磨粒与工件接触产生磨削的材料去除作用，同时形成砂轮与工件表面间的电解间隙(12–80μm)。泵来的钝型电解液（NaNO3、NaCIO3）不断输入电解间隙里，发生阳极溶解去除大量材料，同时也因为间隙的加大，电流密度的降低而抑制（甚至停止）阳极溶解，进而生成致密和软化的钝化膜，即工件钝化，砂轮的机械磨削作用将电化学反应生成的钝化膜除去后，阳极工件达到活化，并继续重复前述“阳极溶解→钝化→活化…”，如此循环往复，直到加工结束。电解磨削的阳极溶解机理与常规电解加工的阳极溶解机理是相同的。不同之处在于：电解磨削中，阳极钝化膜的去除是靠砂轮的机械磨削去除的，电解液腐蚀力较弱；而一般电解加工中的阳极钝化膜的去除，是靠高电流密度去破坏(不断溶解)或靠活性离子(如氯离子)进行活化，再由高速流动的电解液冲刷带走。“中间极性法”电解磨削方案图7.242.工艺特点电解磨削是复合加工工艺的成功典范，已经比较广泛地用于工具制造业、医疗器械、模具制造等诸多工业领域。与传统的纯机械磨削相比，其主要优点是：①阳极溶解使得材料去除率高；②砂轮磨损少，修整次数减少，且其修整可以采用电源调换正负极来实现离线电解修整，修整成本可降低60%；③磨削力小，无热影响和热变形，残余应力小；④无毛刺；非常适合于注射针管等医疗器械的加工；⑤磨削质量好：精度较高，粗糙度低。主要缺点有：①设备固定投入成本较大；②加工材料仅限于导电材料；③尽管NaNO3腐蚀性小，但还需考虑机床的防腐蚀措施；④需要电解液循环过滤系统等装置。3.应用及工艺能力

电解磨削的典型应用在以下方面：①硬质合金刀具、工具、量具、轧辊的加工，数据表明砂轮成本可节约75%，劳动力成本降低约50%；②适合于加工薄弱零件，如蜂窝结构、薄壁管件、细长杆件开窄槽（见图7.25）、注射针筒等；③高硬度高强度的凸模构件、冲头、发动机凸轮轴、曲轴、连杆等；④航空航天飞行器的不锈钢、钛合金、镍合金等零件工艺能力：电解磨削的加工效率可达1cm3/min/100A；表面粗糙度常常在0.2–0.6μm，工件材料硬度越高，粗糙度越低；获得的精度等级常常在±10μm，加工结束前，关闭电解电源，就用本设备最后来一次吃刀深度为约10–100μm的纯机械光磨，可以进一步提高精度水平实例：薄壁管件和细长杆件加工：结果表明加工后的工件无变形、棱边无毛刺；每小时可以加工12件。数控技术的发展也为电解磨削注入新的活力，现已开发的数控电解磨床在加工精度、重复精度和提高生产率都有益。1.电解珩磨7.3.2电解珩磨与研磨a）普通珩磨机床及珩磨头附加改装，很容易实现电解珩磨b）回转体工件内孔加工，更好采用卧式车床改装的方案应用：1)

电解珩磨主要适用于普通珩磨难以加工的高硬度、高强度和容易变形的精密零件的孔加工，以及圆筒形零件精修内表面，如发动机缸体、活塞缸套等2)

渐开线齿轮齿面的精密加工2.电解研磨固定磨料加工和流动磨料加工两种超声加工设备的基础上配置阳极溶解用的直流电源和电解液。工件接电源正极形成阳极，超声振动头接负极成为阴极。阳极工件和阴极工具间通人钝性电解液，高速流动的电解液不断在溶解工件材料的同时生成较软的钝化膜，工具则以极高的频率进行抛磨将钝化膜去掉从而活化工件，再次产生阳极溶解，溶解下来的产物不断被电解液带走，工具在超声波振动下，不但能迅速去除钝化膜，而且在加工区域内产生的“空化”和气泡的爆破作用可增强电化学反应，进一步提高工件表面的溶解速度。7.3.3电解超声加工及抛光工艺参数：电源电压为3～15V，电流密度在5～30A/cm2电解液常用NaCl,NaNO3,或KNO3，代替超声加工的磨料载体—水。超声振动频率为18～25KHz，振幅10～40μm。电解超声加工材料去除率受到以下几个因素影响：①受磨料尺寸和振幅影响的超声加工机械研磨；②受电流密度影响的阳极溶解；间隙减小，电流密度越大，即电流密度随磨料尺寸的减小而增大。③冲液压力越大，极间的溶屑和电解产物排除越彻底，电解作用加强，材料去除率会增加。总之整个复合加工的材料去除中电解去除占主导。电解超声加工的特点：①只能加工导电材料；而单纯的超声加工可以加工非导电材料；②与单纯的超声加工相比较，材料去除率显著提高；③工具头磨损显著降低，复合加工利于提高加工精度；④由于电化学作用，表面质量得到改善，粗糙度降低且无毛刺、无应力；⑤附加电源和配套装置的成本有所增加，但是复合加工新工艺的诸多优点足以弥补；⑥一定程度的防腐要求。

主要应用：加工喷嘴或喷丝板上的窄槽、窄缝或抛光。思路：电解加工和电火花加工各具特色，主要的差异是电解加工效率高，精度低，阴极无耗损；而电火花加工效率低下、精度较高，工具电极有耗损，可见这两者中间鲜明的特点正好互补。复合加工的基本出发点就是利用各自的优点，取长补短，趋利避害。7.3.4电解电火花加工材料去除机理见图7.31，在直流电源和正脉冲电源的共同作用下阳极工件发生阳极溶解同时形成钝化膜并产生气体，电解电流形成完整的气体膜，气体膜和阳极钝化膜被击穿使得极间电场发生畸变，引起液相物质气化并击穿，最终形成两级间的击穿通道，发生火花放电。

复合电源既有直流部分又有脉冲部分，其能量增加，电解作用加强，产生气体的速度快，极间易于形成绝缘状态可以加快放电通道的形成，而放电通道能量大有利于击穿气体膜和阳极氧化膜，发生火花放电，低压直流的能量一并加入放电，增加放电蚀出量，故效率提高。放电击穿钝化膜后，也为阳极溶解提供条件，气体膜击穿破裂产生混气电解之功效，利于表明粗糙度的降低。电解电火花复合加工的具备以下特点：①电解电火花复合加工比传统的电火花加工放电周期长，强度大，故也可称为电解电弧。可以借着控制电火花的放电强度进行不同的加工。尺寸加工属正常放电，光整加工则是微火花放电，其强度弱、脉宽窄、频率高、放电能量小，只起击穿电化学阳极钝化膜的作用。②气体的绝缘强度较低，因而电解-电火花复合加工比传统的电火花加工的放电电压低，电火花放电的产生与流场状态密切相关，并且控制电解加工与电火花加工的比例可以获得不同的加工效果。③加工中的间隙更小利于效率和精度的提高。效率比单纯的电火花和电解加工高出5～50倍；加工精度高于电解接近于电火花加工情况；表明粗糙度兼具两者之特点，优于电火花，劣于电解加工。④电解作用与火花放电过程交替进行，并互相为对方提供工作条件；⑤放电过程必然引起阴极的耗损，设备装置相对复杂；电解电火花复合加工主要用于加工高硬度、高强度的导电材料，如型腔模具加工、深小孔加工、深窄缝加工等。

原理：

简单金属离子通过电化学方法在固体表面上放电还原为金属原子镀覆于阴极表面，从而获得金属层的过程，就是阴极沉积，也叫电镀

(Electroplating)，图7.32,

其电化学还原反应方程式为：

Mn++ne→M。7.4阴极沉积工艺工艺方法：常规电镀、电铸、涂镀、复合镀及激光电镀等电镀是以被镀基体为阴极，通过电解作用，在基体上获得结合牢固的金属或合金膜的一种表面处理方法，主要作用如下：7.4.1常规电镀①改善外观质量②提高耐腐蚀能力③功能作用：各种功能镀层，例如硬铬镀层（耐磨镀层）、锡铅镀层（减摩镀层）、高锡青铜镀层（反光镀层）、镍钻镀层（导磁镀层）、防渗碳铜镀层（热加工镀层）、转子发动机内腔的铬镀层（抗高温氧化层）、修复机床主轴的镀铁层（修复镀层）。④制造细微零部件：例如，如图7.33的微发电机的立体定子绕组，微电子行业的电路描绘。防护装饰性镀层的铜、镍、铬电镀工艺流程包括：

抛光→除油→酸浸蚀→中和→镀铜→镀镍→镀铬，每个工序之间还包括水洗。抛光到中和属于前处理。前处理的目的在于除掉金属表面上的毛刺、结瘤、锈蚀物、油污，使工件表面光洁，从而获得结合力好、厚度均匀的镀层。如果前处理不严格，则镀层会起泡、起皮，甚至得不到镀层。还包括废水处理及其循环利用。此外，镀液管理（镀液分析及成分控制）和镀件质量检查也是不可缺少的重要环节。

锌、锡、镉、铜、镍、铬、银、金镀层是常用的镀层。镀锌和镀镉主要用于保护钢及铁基合金。铜镀层用于电子工业及作为铜镍铬防护装饰性镀层的底层。锡镀层用于食物包装铁罐的保护层和作为焊接的电接触。镀铬的主要目的是保持美观和光泽的表面及提高硬度和耐磨性。银和金镀层可用于装饰、反射器和电接触。镍镀层作为保护各种钢铁制品的中间层，是铜镍铬防护性装饰镀层的主体，在电镀工业中占有很重要的地位，广泛应用于机械制造、轻工业和国防工业。镀件的结构设计：必需避免尖角、锐边，而采用圆弧过渡，如图7.34。电源的正极连接镀笔（阳极），负极连接被镀零件(阴极）。通常用高纯细结构石墨块作阳极材料(有时用不锈钢)阳极材料外面包裹棉花和耐磨的涤棉套。涂镀时使浸满镀液的镀笔以一定的相对运动速度在被镀零件表面上移动，并保持适当的压力。在镀笔与被镀零件接触的那些部位，金属离子还原为金属原子，沉积成镀层。7.4.2涂镀(刷镀/无槽镀)

涂镀工作原理及装置①设备体积小、重量轻，便于拿到现场流动作业；不需要镀槽和挂具，设备数量大大减少，特别适用于大重型零件现场就地修复。设备投资少，回收快，利润高，通常一套成套设备在一万元左右。②安全、环保：大多数镀液是金属有机络合物的水溶液，络合物在水中的溶解度较大，且相当稳定。溶液中金属离子含量高，通常比镀槽高几倍到几十倍。环境污染小，刷镀溶液中不含剧毒物。同时溶液的使用量少并可循环使用，产生的废液很少，溶液稳定，无闪点，储运过程中没有危险。③涂镀不受被镀零件形状尺寸和位置的限制，凡是镀笔能触及的地方均可镀覆。阴阳极之间距离很近，一般不大于5mm，其间的棉花与包套吸满了镀液，有利于金属离子向阴极扩散。使用电流密度(20～2002Adm)比槽镀高得多(10～100倍)，沉积速度快(4～30min)，为槽镀的5～50倍，有利于提高生产率。④镀层种类多，涂镀镍、铜、铁、锡、金、银等材料，能获得多种多样的单金属镀层、合金镀层、组合镀层和复合镀层，镀层与基体结合强度高。涂镀的特点:航空航天、机车车辆、船舶舰艇、石油化工、纺织印染、工程机械、电子电力，文物修复、工艺品装饰等：①恢复磨损和超差零件的尺寸，满足公差要求；

②新品刷镀保护层：用于提高零件的耐磨性、表面防腐性和抗高温氧化性；

③模具的修理和防护：如表面刷镀镜面镀层，满足防腐及表面光泽度的要求，提高模具使用性能和寿命；

④大型和精密零件，如曲轴、油缸、柱塞、机体、导杆等局部磨损、擦伤、凹坑、腐蚀点等的修复；

⑤改善零件表面的冶金性能。如改善材料的钎焊性，局部防渗碳、防渗氮；

⑥改善轴承和配合面的过盈及配合性能。增加过盈量、配合面耐磨性及防腐性⑦印刷电路板的维修和保护。如插脚镀金，银等；

⑧电气触点、接头和高压开关的维修和防护；

⑨通常槽度难以完成的作业。如有缺陷的镀件修复、无法入槽的工件、已安装在设备上的工件、只需局部施镀的工件、部分深孔、盲孔等涂镀的品种已有160多种，采用涂镀表面技术修复或改造大型、重型、精密设备，尤其是进口设备，取得了很突出的成效，例如修复机床铸铁道轨，修复镀铬液压元件表面的磨损、压伤、划伤和大面积涂刷镀银等涂镀的工业应用用导电的原模作阴极，电铸材料作阳极，含电铸材料的金属盐溶液作电铸液。在直流电的作用下，阳极金属被腐蚀成为金属离子进入电铸镀液，阴极原模上电铸层逐渐加厚。当达到预定厚度时，与母模分离并取出，即可获得与原模型面凹凸相反的电铸件7.4.3电铸电铸装置主要包括电铸槽、直流电源、搅拌和循环过滤系统、恒温控制系统等。①电铸槽：电铸槽材料不与电解液产生腐蚀。可用钢板焊接，内衬铅板或聚氯乙烯板等。②直流电源：采用低电压大电流的硅整流直流电源，电压为6～12V左右。③搅拌和循环过滤系统：为了降低电铸液的浓差极化，加大电流密度，减少加工时间，提高生产速度，最好在阴极运动的同时加速溶液的搅拌。搅拌的方法有循环过滤法、超声波或机械搅拌等。循环过滤法不仅可以使溶液搅拌，而且在溶液不断反复流动时进行过滤。④恒温控制系统：电铸时间很长，所以必须设置恒温控制设备。它包括加热设备(加热玻璃管、电炉等)和冷却设备(冷水或冷冻机等)。电铸加工的主要工艺过程为：原模表面处理→电铸至规定厚度→衬背处理→脱模→清洗干燥→冲切→成品。

电铸的特点:①复制精度高。可用制品作为母模，准确地复制形状复杂的成形表面和细微纹路（图7.37），制件表面粗糙度小，用同一原模能生产多个电铸件，复制品一致性好。

②设备简单、操作容易，成本低。

③电铸速度慢；电铸件壁厚不均匀，具有较大的应力；尺寸大而薄的铸件容易变形。

④适用制作塑料模型腔，硬度高、耐腐蚀性好但不宜受冲击。有时还可用制品零件直接