鍍鉻層的質(zhì)量與電流密度的穩(wěn)定性有著直接的關(guān)系。鍍鉻層的好壞直接影響零部件表面質(zhì)量，為了保證零部件鍍層的質(zhì)量，一般采用周期換向，提高電流效率和電鍍速度，使鍍層結(jié)晶細密，均勻性好，延展性強、耐磨、抗腐蝕性能強。這些工藝都是在不同的電流密度中進行，必須要求直流脈動控制在一定范圍。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電鍍工作者已感到晶閘管整流器絕大多數(shù)性能優(yōu)于普通直流電源。但晶閘管相控過程，隨著導通角的大小變化，所引起平均值與峰值有著較大的差別，從而使得電流密度的平滑性差。根據(jù)有關(guān)資料所得的結(jié)論，電源的紋波因數(shù)大于5%引起鍍鉻層的晶粒排序移位。

在這一新思路的指導下，2001年10月我設計用晶閘管制造了一臺15000A/12V正反輸出低紋波電源，分別對各種不同類型的大件產(chǎn)品鍍鉻試驗。

1、 現(xiàn)代技術(shù)是鍍鉻層高質(zhì)量的保證

電鍍工作者用單相全波，三相半波和六相硅整流電源進行鍍鉻，鍍鉻層表面分別出現(xiàn)黑、灰、白色。原我廠用普通六相整流器進行某零件鍍鉻，其壽命試驗只有該產(chǎn)品壽命指標的一半。這些寶貴的數(shù)據(jù)是電源工作者創(chuàng)造新產(chǎn)品的依據(jù)。當前電源功率元件總的趨勢是采用自關(guān)斷晶體三極管和它關(guān)斷晶閘管，控制方式采用離散式（數(shù)字式）和連續(xù)式（模擬式）。前者采用了PWM調(diào)節(jié)原理，由于功率限制、二次擊穿和制造工藝復雜，成本相應比較高，后者采用六相晶閘整流器加平滑電抗器，紋波因數(shù)小于1%，15000A/12V的整流器電源在平滑電抗器上電壓降至3~4V，損耗比較大。

層次鍍鉻對電源的性能要求比較高，特別是紋波因數(shù)和穩(wěn)定精度在鍍鉻工藝控制曲線范圍內(nèi)，只有保持一定的電流密度精度，才能保證各鍍鉻層質(zhì)量的穩(wěn)定。根據(jù)有關(guān)的資料和經(jīng)驗，鍍槽中的溶液在電流密度大于某一值時才起化學反應。一般把紋波因數(shù)定在額定功率備件下的電流或電壓的20%時，紋波因數(shù)小于5%，要求控制精度為1%。

為了保證電源性能達到上述工藝要求，我設計KF低紋波電源（見圖），其特點為:

（1） 采用多相發(fā)生器，減少紋波因數(shù)，降低能源損耗和改善電網(wǎng)諧波干擾；
（2） 調(diào)節(jié)方式，采用連續(xù)比閉環(huán)和雙通道的PI調(diào)節(jié)器，跟蹤速度快，精度高；
（3） 控制方式，根據(jù)用戶要求軟起動、手動、周期換向，工藝曲線控制和計算機監(jiān)控接口；
（4） 保護方面的功能，采用限壓、限流、過壓、過流、欠壓、缺相、和短路保護功能；
（5） 采用多相變換器，10000A以下電源的主回路采用均衡電抗器,10000A以上電源的主回路不采用均衡電抗器，使用多相發(fā)生器,使設備結(jié)構(gòu)簡單，散熱性好。

2、 KF主要數(shù)據(jù)和使用情況:

在實際應用中，由于電鍍槽為阻容負載，所測得的Sv還可以下降1%~2%。 

3． KF整流器的性能與鍍鉻質(zhì)量進行對比:

（1）、鍍鉻的質(zhì)量受電流密度穩(wěn)定性的影響

我司使用KF-15000A電源，在采用程序控制工藝流程，如清洗工件→電沖過程使工件與電鍍層快速結(jié)合→乳白鍍使結(jié)晶均勻細化→慢升鍍鉻層過渡平滑減少兩種鉻層的應力,硬鉻層晶核結(jié)合緊密，動、靜態(tài)控制精度高，紋波因數(shù)低的綜合性能，保證電流密度的穩(wěn)定性.該整流器和其它整流器兩年工藝對比壽命試驗，在高溫、高壓、強腐蝕和強磨損試驗條件下，都比其它結(jié)構(gòu)的整流器好。

（2）電鍍質(zhì)量與電流有關(guān)

由于自耦調(diào)節(jié)器輸出的電流小，鍍大工件時，采用兩次鍍界面比較明顯。KF整流器輸出電流大，連續(xù)平滑調(diào)壓實現(xiàn)一次鍍工件表面質(zhì)量均勻，電鍍速度可提高1.8倍。

（3）大范圍工件鍍鉻質(zhì)量與平滑電流密度有關(guān)

由于晶閘管整流器相數(shù)不同，輸出的平均值與峰值差別不同。相數(shù)越多峰值越低，在較小的平波電抗作用下，輸出的電流脈動小，另外由于頻率高在低電壓時，也容易使電流連續(xù)。因此KF整流器在公司能圓滿完成各公司所有協(xié)作特大件電鍍。

（4）鍍鉻的質(zhì)量與系統(tǒng)的可靠性有關(guān)

電源不可靠，鍍件在鍍液中進行著金屬的晶界腐蝕、選擇性腐蝕，應力腐蝕等綜合性過程，其結(jié)果加劇了工件表面的微觀粗糙程度。同時，自腐蝕過程中的析氫在表面上生成超過平衡數(shù)量的吸附氫，加劇了鍍層氫脆。在精度方面測得電流在10000~10010A變化，電壓11V不變。KF整流器電流在11000~12000A范圍內(nèi)變動，電壓在10.00~10.10V變動。

4. 結(jié)束語

KF系列整流器,是根據(jù)電流密度穩(wěn)定性與鍍鉻質(zhì)量關(guān)系和表面處理中產(chǎn)生的問題,對工件質(zhì)量的影響進行較全面的綜合設計。在現(xiàn)代技術(shù)的條件下，使KF系列整流器指標達到更佳。