铝及铝合金电镀比较困难,因铝对氧有很强的亲和力,表面极易氧化;铝是两性金属,在酸、碱中均不稳定;铝的电位很负,在电镀液中易被浸蚀并置换出被镀金属;铝的膨胀系数较大多数金属的大,因而镀层易气泡、脱落,影响结合力。铝及铝合金电镀的关键是特殊的镀前处理,除去天然氧化膜,并防止其重新形成,以及铝制件浸入电解液时,阻止置换反应的发生。作为海军大修飞机的工厂,我们在修理过程中经常遇到铝及铝合金电镀。通过试验,摸索出最佳的工艺条件。铝合金镀福零件表面不仅光泽度好,而且结合力、耐蚀性也非常好,达到航标要求。本文介绍铝合金零件旧品修复的镀福工艺。
1工艺流程
除油(脱脂)一退除旧镀层一两道清洗一碱蚀一两道清洗一去灰除垢(出光)一两道清洗一一次沉锌一两道清洗一退除锌层一两道清洗一二次沉锌一硫酸中和、活化一清洗一化学镀镍一两道清洗一活化一镀镐一两道清洗一钝化一两道清洗一吹干一老化一检验入库
2主要工序说明
2.1脱脂液组成及工艺条件
氢氧化钠40一609/L,70一90“c,1一Zmin。油污严重的先采用有机溶剂清洗。
2.2退除旧镀层
退除旧镀层是铝合金镀锡的关键工序之一。
2.2.1退除旧福层溶液组成及操作条件
硝酸钱10一150留L,室温,退尽为止。
2.2.2退除旧锌层溶液组成及操作条件
硫酸10一150留L,室温,退尽为止。
2.2.3退除旧的氧化膜溶液组成及操作条件
氢氧化钠40一609/L,50一90“C,退尽为止。
2.24退除Ni一P合金溶液组成及工艺条件
浓硝酸700mL/L,氯化钠30一409/L,六次甲基四胺6一109/L,尿素15一ZoglL,室温。
(1)退镀前制件应烘干或用冷风吹干,防止带人水分而降低硝酸浓度,导致基体被腐蚀。
(2)退镀好的零件应迅速清洗,以免在退镀后表面产生一层黑色氧化膜。铝合金化学镀镍层一般常用浓硝酸退除。虽然浓硝酸氧化性很强,但是浓硝酸对Ni一P合金层的腐蚀速率较慢,退除时产生大量的No二气体,对环境污染很大。精密零件化学镀Ni一P合金层退镀后,浓硝酸对基体金属的腐蚀量往往超标,尤其是对螺栓类零件过腐蚀尤为明显。为了克服退除化学镀镍层对螺栓类零件过腐蚀的缺点,我们经过上百次试验,最终筛选出了上述退镍工艺。在退除Ni一P合金层时,对基体的腐蚀很小,不易过腐蚀,退镀时的气体也较少,能保证退镀质量,改善了工作环境。
2.3碱蚀
氢氧化钠40一6og/L,70一90“c,1一2而n。
2.4去灰除垢(出光
铝及铝合金表面经过碱蚀后零件表面附着一层灰色或黑色的挂灰,在流动的冷水或热水中也清洗不净,可在下述溶液中去除。铬醉109几,硫酸10mIJL,室温,除净为止。含硅或锰的铝合金制品表面的挂灰(尤其是含硅量较高的铸铝)应在下述溶液中去除:V(硝酸):V(氢氟酸)二3:1的混合酸中(由于反应比较激烈,要加人一定量的缓蚀剂),浸55左右,即可去除。
2.5浸锌,
浸锌液配方及工艺条件:氢氧化钠40一509/L,氧化锌10一150留L,酒石酸钾钠11一20岁L,三氯化铁1一29几,氢氟酸lg/L,室温,(30士5)5。浸锌是非常关键的工艺,良好的浸锌层能与基’体以及后续的镍层结合良好,且能掩盖基体表面的缺陷,有助于获得良好的镀层。
我们采用碱性浸锌液。只需在工件表面浸上一层锌层,允许存在色泽差别,但是必须保证基体表面全部浸上锌层,否则,不可进行下道工序。浸锌后,不能用急水冲洗。
2.6退锌
一次浸锌时,首先是铝氧化膜被溶解,铝工件表面沉积上锌,同时难免还有少量氧化膜残留,沉积层不均匀,结合力不良。经硝酸退除后,铝工件表面进一步得到净化。然后在浸锌液中第二次沉锌,以获得致密、均匀、结合力强的锌层。退锌液组成及操作条件:质量分数为65%的硝酸somuL,常温,(5土5)5,锌层必须全部退除。