锌镀层起泡的控制.doc

锌镀层起泡的控制锌镀层起泡的控制张道明Elimination of Blistering of Zinc ElectrodepositsZHANG Daoming1 1 前言前言碱性锌酸盐镀锌工艺维护简单，镀层结晶细致、耐蚀性能优良，镀液毒性小，废水 处理简便，是一种应用广泛的镀种在我国碱性锌酸盐镀锌约占镀锌总量的 50%在长 期实践中，广大电镀工作者积累了许多碱性锌酸盐镀锌工艺维护管理的成功经验和排除 故障的有效方法笔者从事镀锌工艺，对锌镀层起泡故障进行了比较深入的分析和探索， 认为某些故障例如镀层起泡不仅要注意镀锌工艺的维护管理，而且必须对镀锌零件的制 造工序、电镀工艺、环境条件等加以控制这里略加总结，供同志们参考2 2 零件制造工序的控制零件制造工序的控制2.1 零件的选材与处理零件在机加工过程中，其表面缺陷处很容易渗入油污，尽管镀前经严格除油，缺陷 处的油污仍很难除尽，且在电镀过程中缺陷处易渗入酸、碱、盐以及有机物，它们夹杂 在镀层中引起镀层起泡因此零件在机加工时，应尽量选用表面状态适宜的基材，不应 选用表面有微孔、夹杂凹坑或严重锈蚀的材料，如果因条件所限只能采用表面有缺隙的 零件，则应采取相应措施，对其进行碾压，研磨抛光、切削加工、喷砂处理等，尽可能 消除缺陷。

弹性零件，冷轧薄板冲压件等在机加工过程中形成了应力集中区，易引起镀层起泡， 因此不宜直接镀锌，必须先进行回火处理以降低内应力 2.2 机加工工序的控制为避免零件在机加工过程中形成应力集中，应选用适宜的机加工方法，如自上而下， 从左到右的切削、研磨、抛光；同时还要选用能最大限度消除表面缺陷的机加工方法 表面有裂纹、微孔、凹坑等缺陷，采用补焊填平，再精磨削平；对焊渣、结瘤的零件则 采用精工、打磨予以消除机加工工序间的防锈宜采用置换型防锈油，不宜采用矿物油 因矿物油较难除净，易引起镀层起泡 2.3 焊接工序的控制镀锌零件焊接后若留有焊缝、焊渣，镀液中的酸、碱、盐及有机添加剂会渗入其中， 引起镀层起泡因此，焊接件须平整光滑，不能留有焊缝、焊孔、焊渣焊渣要用精车 或打磨清除焊接零件宜自然冷却 2.4 热处理工序的控制为了提高镀锌件的强度，镀锌零件(如弹性零件、紧固件)在机加工后需进行热处理， 如果机加工后防锈油未除净，热处理时会烧结成带油垢的氧化膜，如镀前酸洗时油未除 尽，易导致镀层起泡；热处理过程中还应避免产生过厚的高温氧化皮，否则会延长酸洗 时间，引起碳硅等游离富集热处理油淬火时，油也可能渗入基体缺隙处，导致镀层起 泡。

目前热处理广泛应用新型淬火剂，虽有助于提高淬火性能，但这类淬火剂含有一些 有机物，易夹杂在基体内，导致镀锌层起泡热处理时宜选用循环水冷却，水中可适当 添加少量缓蚀剂，不宜使用含有机物的淬火剂3 3 电镀工序的控制电镀工序的控制3.1 前处理工序的控制零件表面的油污，一般经化学除油、电解除油即可清除干净但若操作不当，可能 会有少量油珠残留在零件表面，引起镀锌层起泡如酸洗除锈时间过长，由于过腐蚀也 会引起镀层起泡此外，镀前活化不充分，没有活化，零件表面形成了一层薄氧化膜， 也会导致镀层结合力变差而起泡因此碱性锌酸盐镀锌前处理要严格控制前处理流程 为：化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗除锈→2 次流动水洗→电解除油→热水洗→流水 洗→镀前活化→2 次流动水洗→镀锌除油液要定期加料；酸洗液、镀前活化液要定期更换，而且要严防铜杂质的危害 3.2 电镀工序的控制 3.2.1 电镀工序中引起镀层起泡的因素①挂具选择不当会引起锌镀层起泡，这一点往往易被人们忽略一般是用焊锡或铜 将挂钩与杆子焊接在一起，再浸塑、浸漆，或用聚氯乙烯薄膜包扎若包扎破损，焊接 处易受电解质腐蚀，腐蚀产物附着在零件表面、零件自上而下便产生带状密集小泡，因 此应经常检查挂具焊接处是否破损以防止挂具腐蚀而引起镀层起泡。

②镀液操作或维护不当导致锌镀层起泡镀液中添加剂含量过高，易夹杂在镀层中 使得内应力骤增，导致镀层起泡；镀液中重金属杂质，如铅、铜等含量过高，使锌层中 夹杂过多的铅、铜等杂质，镀层与基体结合不良而起泡；光亮剂香草醛加入过多，镀层 的光亮性虽好，但脆性增大，导致镀层起泡，此外，操作条件控制不当如温度太低，电 流密度太大，也会导致镀层夹杂有机杂质，引起起泡 3.2.2 严格控制电镀工序减少镀锌层起泡①首先要把好原材料关，选用性能优良的原料和添加剂，添加剂加入镀槽前，必须 先进行赫尔槽实验②加强槽液维护，严格控制添加剂及光亮剂的用量，以少量勤加为 原则，根据赫尔槽试验计量补加③掉入槽内的零件要及时捞出，铜挂钩一律不能浸入 镀液中④要注意锌阳极的纯度，一般采用 0 号锌或 1 号锌，不能用 2 号锌作阳极⑤ 严格按工艺规程控制电流密度和温度，冬季气温太低时，应适当加温至 15℃以上如果 没有加温装置，则尽可能减少添加剂及光亮剂用量⑥严格控制镀层厚度，边缘厚度不 宜超过 20μm，否则特别容易起泡当有机物和重金属杂质过多，应进行大处理，处理 方法为：加入 1ml/L 过氧化氢，搅拌 30min，将镀液加温至 60～70℃，再加入专用活性 炭 5～10g/L，锌粉 1～2g/L(也可用 CK-778 净化剂处理)，充分搅拌 30～60min，静置 4h，过滤，调整镀液成分，即可试镀。

3.3 镀后工序的控制镀后出光、钝化操作不当，清洗不彻底，出光液、钝化液残留在镀层内，烘烤老化 易起泡因此我们制订了如下后处理流程：镀锌→2 次水洗→20ml/L 冰乙酸中和→水洗 →热水浸泡 5～10min→冷水洗→3%HNO3液出光→2 次水洗→低铬钝化→2 次回收洗→2 次 流水洗→温水洗→压缩空气吹干→烘焙老化处理(55～65℃，30～60min)→检验→浸清漆 →烘干→检验→成品加强各道工序漂洗，经常更换浸泡用热水，可以大大减少因后处 理不当而产生的起泡现象此外，还需严格控制老化温度，否则温度过高，镀层与基体 因热胀冷缩差异太大而起泡4 4 环境条件的控制环境条件的控制环境也可能引起电镀故障，例如：某厂碱性锌酸盐镀锌每年 4～5 月份总是发生镀层 严重起泡，一直未能找到原因，只得每年停产一个多月，笔者通过仔细观察发现，当镀 液表面浮有一些微小丝状物时镀层起泡严重，可能是车间周围的法国梧桐树(因该树 4～5 月份开花，其花瓣呈微小丝状)的花瓣落入槽液所致建议采取措施阻挡花瓣落入槽液，故障当即明显减轻随后将车间周围的法国梧桐树全部砍掉，未再出现上述故障。