在鍍鎳溶液中利用鎳離子電沉積將經(jīng)過特殊處理的金剛石鑲嵌到基體表面，經(jīng)過低應(yīng)力高 整平的鍍鎳液快速電鍍，使鍍層包覆到金剛石粒度65%-70%高度的厚度出槽。改撒砂法為埋砂法加工，克服了高鐵軌道板磨輪鍍后動(dòng)平衡嚴(yán)重破壞的弊端，提高了使用性能。

高速鐵路建設(shè)已被列人我國(guó)“十二五”計(jì)劃的 首要工作，火車運(yùn)行軌道加工需使用CRTS Ⅱ 650型軌道板金剛石磨輪，磨輪制造標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)是從德國(guó)引人我國(guó)。近年來國(guó)內(nèi)一些企業(yè)在消化吸收國(guó)外制造技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，國(guó)產(chǎn)化水平已達(dá)到設(shè)計(jì)、使用要求，成本遠(yuǎn)低于國(guó)外產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝大多以鍍鎳(或其合金)層作胎體利用撒砂法將金剛石鑲嵌到42CrMo4（或45鋼)材質(zhì)的基體上制成高鐵軌道板磨輪，加工生產(chǎn)工時(shí)在60h以 上。高鐵軌道板磨輪為最大551. 4 mm，質(zhì)量 124kg，按照?qǐng)D紙要求襯層厚度尺寸，決定了必須嵌入d>400μm以上的金剛石顆粒，且在高速磨削時(shí)顆粒不脫落，給加工帶來不小麻煩。為此國(guó)內(nèi)很多廠家做了不少努力，巳取得工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模，但質(zhì)量參差不齊，尚不能盡如人意。天津某金剛石電鍍制品企業(yè)，采用埋砂法替代撒砂法對(duì)工件植砂操 作,生產(chǎn)的產(chǎn)品供應(yīng)用戶，用戶在使用該件磨削軌道時(shí)可免去上機(jī)調(diào)試、修正動(dòng)平衡的麻煩，由于鍍鎳層胎體對(duì)金剛石把持力牢固均衡，使用壽命比采用撒砂法制備的高鐵軌道板磨輪提高25%左右,在回收磨削后的工件退鍍鎳后，75%的金剛石顆粒經(jīng)再選型、分選得以復(fù)用，降低了原材料消耗和成本。

  1 鍍液組成與工藝流程

1.1鍍鎳溶液組成及操作條件

1.2 工藝流程

埋砂法復(fù)合電沉積金剛石磨輪工藝流程為：

金屬清洗劑脫脂→清洗→防銹處理→做阻鍍→上掛具→浸鹽酸→清洗→電解酸蝕→清洗→帶電入槽預(yù)鍍→入砂罩植砂→固砂→補(bǔ)植砂→固砂→轉(zhuǎn)動(dòng)下加厚鍍→出槽清洗→下掛具→清除阻鍍→上掛具→浸鹽酸→清洗→化學(xué)鍍鎳或其它表面保護(hù)處理→清洗→干燥→下掛具→檢驗(yàn)→包裝。

  2 植砂

將金剛石牢固鑲嵌在金屬基體上是保證電鍍金剛石制品的關(guān)鍵。軌道板磨輪基體質(zhì)量達(dá)124kg，且型面不一，據(jù)了解國(guó)內(nèi)制造廠家大都使用經(jīng)典的撒砂法即把經(jīng)預(yù)鍍的工件置于鍍液內(nèi)，并將每個(gè)需要植砂的型面幾經(jīng)轉(zhuǎn)或移動(dòng)分別在處于水平位置的型面撒上d為425 ~ 600 μm的金剛石顆粒，每撒一型面施鍍1 h左右，一般需經(jīng)12次左右的鑲嵌鍍覆才可使基體各型面完成植砂，這種植砂法容易造成砂層疊加，在每次轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）工件時(shí)，前次鑲嵌型面與下次的鑲嵌型面鍍層厚度不一樣，每次植砂外的型面仍繼續(xù)在鍍液中沉積鎳層，勢(shì)必導(dǎo)致整體覆合鍍層厚度差異，尤其前幾次與最后幾次被鍍型面鍍層厚度更為懸殊，為此需要對(duì)鍍后產(chǎn)品相應(yīng)部位做較大的修整，方能基本滿足上機(jī)磨削時(shí)對(duì)動(dòng)平衡的要求。采用埋砂法植砂鍍鎳，工件的各型面鑲嵌鍍一次同時(shí)完成，型面胎體厚度相差很小。消除了電鍍工藝加工中對(duì)軌道板磨輪動(dòng)平衡的嚴(yán)重影響。

  3 結(jié)語(yǔ)

用低應(yīng)力、強(qiáng)整平和高分散能力的硫酸鹽鍍鎳溶液，將經(jīng)特殊親水處理后的超硬磨料在陰極移動(dòng)條件下，Jk到2.5A/dm2可成功植入工件基材上，使電沉積埋砂法鑲嵌金剛石制造高鐵軌道板磨輪加工周期從60h縮為14. 5h左右，降低了能源消耗，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了磨具的使用壽命，該工藝對(duì)類似產(chǎn)品的加工提供了一種傳統(tǒng)外的可能。