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　　5   試驗過程
　　用L9(34)正交試驗法確定鍍液中[Pb2+]、游離[HBF4]、游離[H3BO3]及工藝參數(shù)DK的最佳值。
　　5.1  試驗條件
　　陽極組成：PbSn10；
　　溫度：20~25℃；
　　電源：三相全波硅整流器；
　　試片幾何尺寸：100×50×4；
　　試片襯里(即被鍍基體)的組成：CuPb22Sn2；
　　試片襯里的表面粗糙度：Ra0.4。
　　固定成分含量。
　　Sn 2+：15g/ι；Cu：5g/ι；穩(wěn)定劑：5g/ι；添加劑：2g/ι；
　　表1   列號、因子對照表
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　　L9(3<   1     2     3     5
　　sup>4)列號
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　　因子                A     B     C     D
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　　表2   因子、水平表
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　　水平/數(shù)  游離氟硼   鉛離子     游離硼酸   陰極電流
　　據(jù)/因子  酸[HBF   [H3   密度(DK)
　　         ub>4]  BO
　　                               3　　                               sub>]
　　         A          B           C         D
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　　1        75g/ι     250g/ι    25g/ι     4A/dm2
　　2        150g/ι    150g/ι    35g/ι     3A/dm2 
　　3        300g/ι    80g/ι     15g/ι     2A/dm2
　　-------------------------------------------------------------
　　5.2  因子及其水平
　　游離氟硼酸(HBF4)的濃度(A)：A1=70g/ι；A2=150g/ι；A3=300g/ι。
　　鉛離子(Pb2+)的濃度(B)：B1=250g/ι；B2=150g/ι；B3=80g/ι。
　　游離硼酸(H3BO3)的濃度(C)：C1=25G/ι；C2=35g/ι；C3=15g/ι。
　　陽極電淳密度(DK)(D)：D1=4A/dm2；D2=3A/dm2；D3=2A/dm2。
　　5.3  試驗過程及其結(jié)果評價
　　在認(rèn)真、仔細(xì)地準(zhǔn)備之后，按正交試驗方案(見表3)精心組織九次試驗，對試驗結(jié)果進(jìn)行了評價。
　　表3   正交試驗方案及其結(jié)果分析表L9(34)
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　　試驗號/水       1     2     3     4     試驗結(jié)果評分
　　平/列號       
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　　1               1     1     1     1     100
　　2               1     2     2     2     100
　　3               1     3     3     3     95
　　4               2     1     2     3     80
　　5               2     2     3     1     65
　　6               2     3     1     2     70
　　7               3     1     3     2     45
　　8               3     2     1     3     50
　　9               3     3     2     1     30
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　　K1   295   225   220   195
　　K2   215   215   210   215
　　K3   125   195   205   225
　　R               56.6  10.0  5.0   10.0
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　　在表3中，K1分別為各列中第1 水平得分的總和；K2分別為各列中第2水平得分的總和；K3分別為各列中第3水平得分的總和。
　　R=(Kmax — Kmin)/3。
　　四個因子對軸瓦減摩鍍層質(zhì)量影響的大小順序是A＞B=D＞C。即游離氟硼酸的濃度影響最大，鉛離子的濃度及陰極電流密度的影響次之，游離硼酸的濃度影響最小。
　　現(xiàn)在分析各因子中的每一水平對軸瓦減摩鍍層質(zhì)量的影響情況。
　　在A中：K1＞K2＞K3，第1水平最好。
　　在B中：K1＞K2＞K3，第1水平最好。
　　在C中：K1＞K2＞K3，第1水平最好。
　　在D中：K3＞K2＞K1，第3水平最好。
　　通過上述分析，得出最佳組合條件為A1B1C1D3。即由正交試驗法得出的最佳電鍍條件為
　　HBF4(游離)：              70g/ι；
　　Pb2+：                      250g/ι；
　　H3BO3(游離)：  25g/ι；
　　DK：                                  2A/dm2。
　　在實際生產(chǎn)中，考慮到槽液的導(dǎo)電性及帶出損失等因素，把游離氟硼酸的濃度及鉛離子的濃度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，前者適當(dāng)調(diào)高，后者適當(dāng)調(diào)低。從表3還可以看出，DK在2~3A/dm2的范圍之內(nèi)時，鍍層質(zhì)量差別不大，考慮到生產(chǎn)進(jìn)度，因此將它確定在適宜的范圍之內(nèi)。當(dāng)氣溫降低時，游離硼酸易析出結(jié)晶，因此將其濃度考慮得略低些。
　　經(jīng)充分權(quán)衡多方面的因素，把軸瓦電鍍?nèi)�元合金減摩層的工藝進(jìn)行了如下改進(jìn)。
　　Pb2+(以Pb(BF4)2的形式加入)：150~200g/ι；
　　Sn2+(以Sn(BF4)2的形式加入)：10~20g/ι；
　　Cu2+(以Cu(BF4)2的形式加入)：3~6g/ι；
　　HBF4(游離)：70~120g/ι；
　　H3BO3(游離)：20~25g/ι；
　　穩(wěn)定劑：3~10g/ι；
　　添加劑：0.5~5g/ι；
　　溫度(T)：15~35℃；
　　陰極電流密度(DK)：2~2.8A/dm2；
　　時間(t)：15~35min；
　　鍍層厚度(δ)：15~30μm；
　　陽極組成：PbSn9~11；
　　陽極面積與陰極面積之比：2。
　　6   效果
　　改進(jìn)后的工藝經(jīng)歷了多年的生產(chǎn)運行考驗。其結(jié)果是鍍層結(jié)晶致密、光滑，消除了氣流條紋、針孔、凹坑、結(jié)瘤、粗糙等缺陷。軸瓦產(chǎn)品的廢話品損失率由原來的0.5%左右下降到現(xiàn)在的0.1%以下；一次交檢合格品率由原來的90%左右上升到現(xiàn)在的99%以上。可見軸瓦電鍍產(chǎn)品質(zhì)量有了顯著提高。
　　以前，每個陽極位置只能電鍍一副軸瓦，DK開中、下限還時有鍍層粗糙、條紋等缺陷發(fā)生。改進(jìn)工藝后，每個陽極位置可電鍍2~4副軸瓦，陰極電流密度比原來提高近50%，并且鍍層結(jié)晶仍很致密。改進(jìn)后的工藝提高工效2~4倍。
　　我廠軸瓦定貨量逐年上升，產(chǎn)量逐年增高，目前年產(chǎn)值已達(dá)一千多萬元。近十年來產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益數(shù)千萬元。同時還為主機廠更新?lián)Q代的主機及進(jìn)口主機的國產(chǎn)化提供了相當(dāng)數(shù)量的高質(zhì)量的軸瓦配件。近年來，我廠部分軸瓦產(chǎn)品已打入國際市場，具有一定數(shù)量的出口。這一切都與軸瓦電鍍質(zhì)量的提高有著直接的關(guān)系。