碱性镀锌故障分析及处理方法.pdf

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1、碱性镀锌故障原因分析及解决方法1.低电流密度区出现黑色或灰色镀层解析：1）原因分析铅离子污染：当镀锌液中铅离子的含量超过15mg／L时，镀液的分散能力下降，镀层经稀硝酸出光后会出现黑色或灰色条纹。铅离子主要是由劣质锌阳极带人的，为防止铅的污染，锌阳极需用0#锌或l#锌。铁离子污染：镀液中铁离子含量高达50mg／L，如铁离子含量进一步提高，镀液就会出现胶体絮状物，镀层钝化后会出现紫蓝色，而且镀层容易出现气泡。铁离子主要是由劣质氢氧化钠或工件带人。因此，要选用白色片碱，带赤色的氢氧化钠绝对不可用，工件进入镀槽前应彻底清洗。为调解阴、阳极面积比例，应当使用镍板或镀

2、镍铁板作为阳极。铜离子污染：镀液中铜离子含量高达20mg／L时，得到的镀锌层粗糙，光亮度降低，且光亮电流密度范围随铜离子含量的增加而逐渐缩小；铜离子主要是由挂勾和洗刷导电铜杠时带入的。2）解决方法硫化钠处理：取0.1～0.5g／L化学纯硫化钠，溶于20倍以上的冷水中，在剧烈搅拌下，缓慢加入到镀液中，加完后继续搅拌20min，使之与镀液中的重金属离子充分反应，生成硫化物沉淀去除。锌粉处理：取l～3g／L锌粉，在剧烈搅拌下缓慢加入镀液中，使之与重金属离子发生置换反应，加完后继续搅拌20min，静止2h后进行过滤，静置时间不宜过长，否则重金属离子发生还原而失去处理

3、意义。低电流电解处理：取镀镍铁板数块作阴极(面积宜大些)，以20.1～0.2A／dm的电流密度进行电解处理，处理时间视试镀后情况而定。使用过的镀镍铁板表面的黑色镀层必须在酸中退除，然后方可作阳极使用。该方法的优点是：操作简便，不损耗镀液。2.铸铁零件较难沉积上镀锌层解析：1）原因分析铸铁是含碳量高达2%(质量分数)以上的铁碳合金，材料中的碳只有少量与铁形成固溶体，大多以石墨或渗碳体的形式存在，由于石墨会降低氢的析出电位，从而阻碍了锌的沉积，另一方面铸铁件表面粗糙，含大量缩孔、气孔和砂眼，孔隙率也高，有些工件表面未经加工，覆盖有氧化皮，或经过酸洗而造成过腐蚀，

4、则导致析氢更严重，从而造成锌离子的阴极还原沉积更困难。2）解决方法利用喷砂代替强腐蚀：喷砂可以阻止酸洗液渗入疏松内孔中，并可避免发生过腐蚀。采用闪镀先镀上薄层锌：镀件入槽后用高于正常电流5～l0倍的电流密度进行闪镀，使其表面先镀上一薄层锌(此锌层可以提高氢的过电位)，然后再用3～5倍的电流密度继续加厚。实践证明，以上二种方法同时使用效果会更好。3.镀层呈海绵状解析：1）原因分析当锌酸盐镀锌液中添加剂含量不足时，有可能造成镀锌层结晶粗糙，因为锌酸盐镀锌的添加剂多属表面活性剂，在电沉积过程中，添加剂在很宽的电位范围内吸附，从而减缓镀液中锌离子的放电步骤，提高了阴

5、极极化，使镀锌层结晶细致、光亮。2）解决方法镀液中添加剂含量目前尚未见有适用的准确的分析方法，一般是根据生产过程中镀层的质量，凭经验或者霍尔槽试验添加。添加剂不宜过量加入，否则会出现镀层发花，钝化膜发雾，镀层起泡，脆性增大，镀层易变色，结合力降低等故障。4.镀层结合力差的原因及解决方法解析：1）原因分析出现镀层结合力差的原因可能有很多，而且可能是一种情况影响的结果，也可能是多种情况交互在一起引起的。添加剂添加过量：一般情况下锌酸盐镀锌层的光亮度稍逊于氯化钾镀锌层，有时为了获得更光亮的镀层，就靠多加光亮剂来弥补，结果镀层不但达不到预想的光亮度。而且造成镀层的结

6、合力受到严重影响。工件镀前在镀槽中停留时间过长：有人认为锌酸盐镀锌溶液是碱性的，把经过前处理的工件挂在镀槽中，待聚够一槽后再送电施镀，这样工件易产生表面钝化，从而影响到镀层的结合力。镀层过厚：对于镀锌来说，镀层过厚，镀层的内应力和脆性增大，工件边缘部位的镀层出现气泡、脱皮。所以一般镀锌层厚度控制在8～15μm范围内。镀液表面浮有油污：工件入槽后被镀液表面的油污和光亮剂分解物组成的污物所包围，从而引起镀层脱皮。工件除油不彻底：有人认为锌酸盐镀锌是碱性的，必定有除油能力，前处理可以马虎一点。镀液虽是碱性的，但当有油污的工件入槽后，在其与碱性物质起作用之前，锌离子

7、即抢先放电析出，锌层沉积在薄层油膜上，造成结合力降低。2）解决方法针对上述原因分析，对于镀层结合力的故障可以采取相应措施，例如控制镀液中添加剂、光亮剂含量；控制工件在镀槽中不能停留过久；加强零件的镀前处理，保持清洁干净的零件表面；同时注意镀液表面的洁净，随时用厚层手纸吸除镀液表面的油污等。5.沉积速度慢的原因及解决方法解析：1）原因分析出现镀锌层沉积速度慢的原因也有很多，在前面也做过一些分析，如果考虑到实际操作上的各种因素，其原因可能有：前处理不彻底，工件表面覆盖有氧化膜，影响了锌离子的正常沉积；零件导电不良，电流在导线上有消耗，分配到工件表面的电流过小；高

8、碳钢、铸铁等零件表面含碳量高，降低氢的析出电位，使得