铍青铜零件电镀银前处理工艺的改进.1.docx

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1、铍青铜零件电镀银前处理工艺的改进（一）核心提示：摘要：分析了铍青铜零件电镀银的难点，对前处理工艺进行了改进。提出了以下较理想的工艺流程：超声波清洗─电化学除油─盐酸活化─碱煮─除膜─混酸腐蚀─化学抛光─盐酸出光─氰化预镀铜─预镀银─镀银─后处理(防银变色)。采用该工艺后，解决了铍青铜零件电镀银后镀层结合力不好、容易变色的问题，保证了产品质量。关键词：铍青铜;电镀银;前处理中图分类号：TQ153.16;TG178文献标志码：A文章编号：1004-227X(2010)04-0010-031·前言铍青铜材料具有很好的加

2、工成型性能，经过热处理加工，其硬度、强度、耐蚀性和抗疲劳性能可得到提高，具有良好的导电性和导热性，是一种综合性能优良的结构材料，主要用作弹性元件和耐磨零件。零件表面通过镀银进行表面改性，可提高装配中的焊接性能和组件的导电性能[1]。笔者所在单位的铍青铜(QBe2)零件很薄，厚度仅为0.1~0.2mm，边缘有许多细齿，表面处理工艺为镀银3~5μm。QBe2中含铍量为1.8%~2.1%，含镍量为0.2%~0.5%，余量为铜元素。在镀银过程中易出现以下问题：零件表面腐蚀，尺寸变化大;镀层出现小黑点，影响产品外观质量;镀

3、层与基体材料结合力差，镀层起皮。造成上述问题的主要原因是材料本身含有大量的铍及镍元素，在热处理过程中，表面产生了一层暗红带褐色的氧化膜(其主要成分为CuO、Cu2O、BeO、氧化镍等);另外，零件表面有大量油污，若热处理前清洗不干净，则氧化严重，所形成的氧化膜比较致密，采用常规的电镀前处理清洗工序很难去除。2·有针对性的工艺试验改进电镀银的主要工艺及配方采用常规的光亮镀银工艺，试验的主要工作放在前处理以及电镀过程中局部参数的改进上。2.1工艺流程试验改进根据理论分析认为，镀层出现结合力差，起皮、起泡，镀层有小黑点

4、的问题，主要原因是：零件在加工前经过热处理淬火时效处理，表面产生一层致密的氧化皮，在后续机械加工过程中，出于防锈的需要，零件表面涂有一层厚厚的防锈油脂，在前处理过程中没有去除干净所致。2.1.1常规的镀银工艺流程常规清洗─化学除油─强酸腐蚀─铬酸盐出光─镀银─后处理(防银变色)。该工艺在加工中存在如下问题：零件表面容易在强酸中被腐蚀，出现尺寸超差，材料失去弹性，零件在存放以及装配过程中比较容易变色。2.1.2工艺改进后的镀银工艺流程为了解决常规前处理中存在的问题，试验了多种处理方法，并对处理后铍青铜零件的表面色泽

5、、弹性、防腐性能、尺寸作了比较，得出以下工艺流程：超声波清洗─电化学除油─盐酸活化─碱煮─除膜─混酸腐蚀─化学抛光─盐酸出光─氰化预镀铜─预镀银─镀银─后处理(防银变色)。2.1.3工序说明2.1.3.1超声波清洗超声波清洗介质为西安康明超声波仪器有限公司生产的XC-1型中性超声波专用清洗剂，浓度为5%，温度为40~50°C，超声波频率为25kHz。2.1.3.2电化学除油其目的是进一步去除干净零件表面油污，工艺流程为：阴极除油3min+阳极电解反拔除油30s。电解除油工艺配方及操作条件如下：FM-3型弱碱性电解

6、除油粉50g/L，温度60~80°C，pH10.0~11.5。2.1.3.3盐酸活化采用30%的稀盐酸溶液，在室温下浸泡5~10s，目的是去除零件表面在除油过程中产生的氧化物薄膜，为后续加工活化表面。2.1.3.4碱煮在含500~550g/L氢氧化钠与200~250g/L亚硝酸钠的溶液中碱煮20min，使零件表面因热处理而产生的氧化皮松动。2.1.3.5除膜采用10%的稀硫酸溶液，在室温下浸泡5~10s，目的是除去零件表面氧化膜。2.1.3.6混酸腐蚀采用铬酸盐与硫酸混合酸液除去零件表面的热处理氧化皮。由于零件表

7、面经过了碱煮、除膜工序，零件表面氧化皮已松动，在混酸中很容易去除，露出均匀、新鲜的基体表面，提高镀层的结合力。工艺配方及操作条件为：铬酐80~100g/L，硫酸25~35g/L，无机添加剂1.5~2.0g/L，室温，时间3~5s。2.1.3.7化学抛光为了提高零件表面镀层的致密性，采用镀前化学抛光的方法，提高零件表面的光洁度。铍青铜零件多为冲压件，表面粗糙度Ra大于6.3μm，虽然满足装配的需求，但由于零件表面粗糙度较大，镀银后镀层孔隙率大，容易变色。若采用机械抛光，零件容易变形。采用化学抛光则可以解决以上问题，

8、表面粗糙度可达到Ra=1.6μm。化学抛光工艺的配方与参数为：硝酸200mL，磷酸500mL，有机酸300mL，室温，时间0.5~1.0min。零件入槽前必须干燥。2.1.3.8盐酸出光采用30%的稀盐酸溶液，在室温下浸泡5~10s，为后续电镀加工活化表面，提高零件基体金属与镀层的结合力。 关键词： 铍青铜零件 电镀银 前处理工艺 改进·下一篇：铍青铜零件电镀银前处理工艺