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时间:2020-01-21
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1、电镀技能培训-镀镍故障处理4镀镍层起白斑故障处理一家大型钢圈厂电镀光亮镍故障较为特殊,生产工艺流程为:化学除油→擦拭除油→水洗→水洗→水洗→浸l0%HCl水洗→水洗→水洗→氰化镀铜→回收→回收→水洗→水洗→浸5%H2S04→光亮镍→回收→回收→水洗→水洗→水洗→镀铬→回收→回收→水洗→水洗→水洗→烫干→人库包装。在镀光亮镍后,钢圈的边缘出现不连续的白斑,镀铬后更为明显。有人认为是化学除油不净,于是把化学除油液重新配制,又增加了手工擦拭除油工序,但出白斑故障没有被排除。之后又认为是光亮镍镀液有机杂质过多,进行活性炭处理,故障还是没有被排除。后来对试镀的20支钢圈的
2、工序跟踪检查,发现在浸5%硫酸活化液后进入光亮镍镀液lmin就出了白斑,因此,初步断定5%硫酸活化有问题,为进一步验证硫酸活化液,在硫酸活化后由原来直接进入光亮镍槽改为水洗后进入光亮镍槽,受镀1min后,钢圈出现整体出现白雾现象。试验证实了硫酸活化浓度不够,用波美计测得硫酸活化浓度为3%,调整到5%,检查光亮镍镀液温度为62℃,pH值为4.5。为增强光亮镍镀液的活化能力,把pH值调到3.8。经过调整,重新试镀,钢圈白斑现象全部消失。分析故障的原因,发现该厂的电镀光亮镍工艺是高浓度的NiS042809/L~3009/L,温度在60℃~65℃,电流密度5A/dm2~
3、6A/dm2,pH3.5~4.0,由于镀液温度高,氰化镀铜后若不带酸入光亮镍槽,铜镀层将发生氧化,而氧化的铜层镀光亮镍后会产生白雾。随着生产的连续进行,硫酸活化液浓度逐渐变低,光亮镍镀液pH值缓慢上升,活化能力也逐渐降低,在钢圈的边缘,由于光亮镍镀液温度较高,整体活化能力降低,铜层产生间断、不规则的氧化,随后在镀光亮镍时就出现了白斑,这是钢圈出现白斑的根本原因。虽然镀件把部分硫酸带人到光亮镍镀液中,但在光亮镍电解过程中,H+的析出,使镀液pH值缓慢上升,带入的H十正好补充电解中析出的H+。通过这个钢圈镀镍出白斑问题,说明严格控制光亮镍镀液温度(一般低于62℃),
4、控制镀液的pH值(3.5~4.0),控制硼酸浓度在409/L~459/L,检查镀前的5%硫酸活化液浓度,适时补充硫酸等是非常重要的。钢圈光亮镍白斑实际上就是常说的光亮镍白雾。产生白雾的原因很多,如硼酸含量不足,十二烷基硫酸钠添加不当或质量不好,糖精过多,除油不彻底等。上述介绍的钢圈光亮镍出白斑是一个特例,说明电镀生产中发生的故障都是在一定条件下才会产生的,要仔细分析,找出故障原因,才能从根本上排除故障。还有一个厂在电镀冷冲压工件时电镀镍表面出现了大面积白色斑点,严重影响产品外观。技术人员在对电镀前处理、电流密度、温度、pH值等进行了必要的调整后,未能解决问题,怀
5、疑白斑为材质引起,通过对材料的化学成分及白斑点处成分进行相应的分析测试,才找出了故障原因。利用扫描电镜观察故障镀镍层的表面形貌,发现白色斑点有两类情况,一是突出在镀镍层中间的颗粒(图4-3),二是镀镍层表面有孔洞(图4-4),同时还测得表面颗粒处(图4-5)化学成分为Cl.05%(质量分数),Fe98.95%(质量分数),孔洞处(图4-6)的化学成分为:C21.95%(质量分数),Fe32.65%(质量分数),Ni4.54%(质量分数)。说明白色斑点是一种高碳物,高碳物可能是热处理渗碳过程及电镀前处理时酸洗过度产生的。电镀零件在正常渗碳后表层的碳(主要是Fe3C
6、)可达0.8%(质量分数)~1.2%(质量分数),突出在镀层表面的颗粒是由于清洗不彻底,使工件表面的颗粒掉入了镀液中,在电镀中由于搅拌作用,使这些游离于镀液中的颗粒与镍离子共沉积,得到镀层表面的白色斑点。图4-5所示的镀层中的孔洞,也可能是前处理酸洗过程产生过腐蚀(表面脱碳)引起。用HCI(1:1)H2SO4(98%)50mL/L酸洗对高碳钢来说,则浓度太高,酸洗反应越剧烈,零件表面脱碳后,对其导电性和镀层的附着力就会有很大影响。镀层中的孔洞实际上是由于高碳部分导电性差(或附着力差),镀层覆盖不均匀造成的。采用超声波清洗,使渗碳后零件表面附着力差的颗粒在超声清洗
7、中脱落下来,并及时对镀液进行过滤。另外降低酸洗液浓度、加入合适的缓蚀剂并适当控制酸洗的时间,避免零件表面过腐蚀。在采取上述措施后,该产品电镀镍层出白斑的问题得到了解决。
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