铝合金及镁合金电镀工艺

1、| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/宇航材料T艺第£期| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/铝合金及镁合金电镀工艺李亭举（航左机壬珈阴PL 7文 摘未之简要说明蜓舍全电就工艺特点、工艺才崔的选捧，井甘工艺过澤矣点遼行分松。介地了罠聲金电疑技現的皐点理冀解决遂羟。空n圜锯合金*镁合全，电礁工艺铝合金及蟻合金密度净重景轻适丁航天航空之用，偵由于本身执埔华栩焊接性潼表 面礎度低.影响了使用范围及寿命"通过电徳处理，可弥补上述之不足'一、铝合金电镀工艺特点茸主要特点是* 1.铝表面有一层氣化膜F在一般条件下用化学济或机械法除去后，丈会

2、宜即生滅一层新的氧化膜，这层膜明显影响镀层与我休衾属的结合。2.铝的膨胀系数与釀层 金属相差较尢，WO-lOOt内*膨胀系数为（X10T/D；铝2,34?锌，乱0鞫.八1.30, 银91,金4笃0.60.当坏境温度发主变化时，易造成内应力，引起巖层损坏。3铝更 突出的峙性罐电位很鎖，易于失去电子，在电镀群液中易亍与其它离子发生置换反应"产生 接触镀层，明显彫响电我层与辜体金屈的结盒力.此外由于铝底诡值负，当毂覆上具有孔除 的镀层吋*在腐融介质中会形成徽电池.通常铝为阳機，既层为阴扱"而引起腐蚀.鉴上述情况'対得到合搐的镀层，必须采取有敬措施，帅改进镀前处理、闪镀及中

3、 层工艺等.二、铝合金电镀工艺方法选择（一）瞬飪躍方法铝令金电敬预处理方能街塞种，各有制弊.概述如下1化学浚轉浸锌是铝合金电镀常用的处理方法，应用历史较长，H艺稳崖，应用较广取但在潮湿的 环境中会透过针孔缺陷或蟆昼不逹赎处芨生榄简橋蚀*导致發层起泡.脱落-为此，枉浸禅 常液中加入铁、镰、和搦念使之在粥上析出含铁：礫及铜的锌合金*代聲纯锌，减少这个 现象®2.金厲机积在義化膜的内部和底部产生，要求阳极氧化腆具有一定的卑度、强度及裔定性*| 维普资讯 h ttp:/一般采用磷酸阳扱化处理。阳极化处理后.可直接在氧化膜上诫锦Q该工艺量无帆工艺，具 有一定发展前透，适于腐蚀坏境下使用&

4、;也有资料介绍，磷酸阳扱化膜在潮超的介质中有水 化问題，水化后的氧化膜本身强度下降，而导致镀层惦合力下降级如该氧化膜釆用20鮒三甲 基三璘酸胺处理后，则无明显水化现象口3.此学镀慄化学镀银处理的特点是t镀层均匀，镀后可不经水洗直接闪镀可提髙镀层结合力. 减少孔隙，提高耐蚀性“化学镀擦层比浸锌层麽度髙，不致于在操作过程中被损坏。化学镀 掃处理适于餐种成分的铝基材电镀，适于大型带有深孔，内腔的零件电皱.建.化常捷锡该工艺处理的特点是：化学镇锡屋在緘性溶液中进行，化学戦锡后可不经水抚直接镀青 铜，再按要求镀其它金属，该工艺有一定实用析值中（二）电糠工苦选择铝台金电镀的预处理方迭及工艺流程应根据不同的

5、使用悄况而定.1*舸于耐腐吐方面何釆用化学镀铢处理一*闪镀青铜或闪钗黄铜酸性硫酸铜加厚一 戒层操一 徽孔 蜡等。氛用于耐磨方面可釆用侵锌f 闪镀做化铜一化尝镀镰一豁处理（40or .ih） 镀其它金属.或磷酸阳极化一闪披操一菠硬齬.3用于荣:柿方面可采用浸锌一闪镀佩隹铜一 镀其它装饰金三. 铝合金电镀的几点体会（）WttJ®机加工后的常件或压轉杵带有较多油污，必须彻底除去，以免起泡分层.先用有机溶剂赊油，除去一般皂化油脂和非皂化油脂，并能使零件上残昭的抛光膏剥离 或疏松中形状复杂、多孔的尤其是死角深处油污难以除去。据介绍，在有机溶剂St 油与碱液除油之闻*加一道清洗剂除油，效果良好，

6、成品率大大提高。实践证明复杂铝件 采用超声波除油效果较蚌。笔者认为在采用有机溶剂除油后.采用清洗剂趙芦波除油*然后 再用化学除油并膚蚀，效果最好。在碱性溶淹化学除油的同时*也达觐了表面除去审化腆的目的*应根据零件表面状态的 要求，对離的浓度、温度及时间进行控制。对表面要求不高的镀件，可MJNaOH溶液除油匸 对表面要求高的镀件，用NasP04溶液处理铝合金腐烛后我面有一层膜，被认为是腐蚀产物，铝合金铸件中含育硅纾械中不榕解 物*殘留在表面上形成一层黑褐哲膜，这些膜明显影响基材与镀层的结合力*必须进行活 化处理除去.一般采用1 | 1 （体积）硝酸进行活化处理.也可采用浓硝酸口铸件需要用硝战和电

7、策酸 谩合液，或用洛酸和硝战禱合液，以除去其表面的褐色膜。经活化处理后，表面必须捋匀、 光洁，湿润井呈灰白色，才能保证權层结含良好。笔者认为洒化处理后加一道重裕酸钠#| 维普资讯 h ttp:/琥礙及氛化物混舍瘩液腐烛处理，对提高機层结合力防止起泡是有好处緘（二电at工苦如上所述，铝合金电锻工艺过程应根据不同应用进行选择，这里不再重述。笔者所在单 垃采用过浸锌打底，工艺过程是有机溶剂除油一*干燥一电化学釀油一水洗一浸硝酸水洗一 腐蚀一 稷锌 水洗退除锌层水洗一*二农侵锌水洗一 闪镀轨化铜水洗一 镀讶嗣 一镀其它金属通过实践有以下几点体会，i）经視锌前处理的镀杵，裘面必须呈均匀一致的灰白色，才能

8、保证菠层结合良好， 无分层现象。如存在有黒色或褐色膜层，诙处往往发生起泡，必须増强预处理，亶至色泽符 合娶求。心）经浸硝酸等征理后，必须削底除去表面残留的轉液.也必须将渭洗水彻底除去， 尤其是盲孔死角.否则影晌漫锌层的质最，导致镀层结合不良。.同样，授锌处理时，除揑制锌层厚度及色泽外.浸锌后也必須迸冇彻底清洗，卽防止牧 层结令不半一由于段锌层很软，冲洗肘间不能太长.过珏*并应防止擦碰损衙等，以保证镀 层质量©（3）由于锌的电位很负，化学性能活泼，視锌后应快速冈镀，便其表面有一层镀层 以免锌层氧化，影响蜡合力°由于锌是两性金属，在酸性或碱性辭液中均会戡洛解，因此闪 撼时要带电

9、下槽，但用大电流冲击肛免锌层化学廨解9如用貳化铜蛊液闪镀，可采用电流密 度35A/dm有资料盒绍为避免锌层腐坡，采用中性落液PJ披鎳为好。经闪镀后，擾评层虽被覆盖，但镀层仍然很薄，电镀溶液仍能通过闪镀层孔隙使蟒层腐 蚀.因此闪额后鹽其它金属仍需要带电下槽口四. 镁合金电镀工艺镁合金电镀除与铝合金电镀有类似之处外，它比铝合金旧镀还要困难得多。笔者所桓单 位通谊攻关基本上解决了这一技术堆题口（）主鼻工艺atet有机洛剂清洗一*理解除油一*視错酸瘩液授磷酸，氟化钠瞎蔽一稱盐酸活化 浸锌一氯化镀铜*«其他金厲（二）主宴捷术问JH及薑解决堆径*防止基体屬悴由于镁的平衝电位很负*极易腐蚀，在碱谗

10、独及大多数酸和盐类溶液中均易腐蚀，即使 在潮艮的空气中也簡蚀很快。由于镁的易隔述性，给于电镀施工带来了很大困难。实践证明 僕合金镀件在飙化电镀溶液或酸性电镀溶液中均易造匮腐烛，酸性溶液比議化涪液腐蚀严重， 犠件的凹处比凸处腐蚀严璽，在讓件的裝挂处也易造成腐烛*为解央镁合金镀杵在电镀溶痕中的腐烛问题，可在电锻陪液中加缓蚀剂，缓蚀剂与金属 镶作用，可能在表面生嵐一层保护膜，这层服在电彼瘠液中不溶解，将犠的活性表面与电解 撷隔离开，阻止或减缓了电化学腐蚀及化学腐烛"在和化镀铜*鼠化镀银和镀金溶液中，我m如入了不同的缓油剂，取得良好的效果。实践证明，缓蚀制浓度越大，对鑽合金饌件腐憧程 度越小

11、，但浓度过大操作不便.常规电镀所用铜丝装挂，由于与镁基体电化学属域严重，无法使用。选用铝挂具代飆 藝.可使牖蚀现象大大减小，且改用螺纹连接，裝挂牢固遞免电披吋掾动揺晃损坏闾锌层 此外采聪对复杂杵适当抑辅助阳极、甥加闪據电流密度铮措昶解决了镁合金皋体腐恤同2 提高鍍层结合力镁合金具有很强的钝忆或氧记能力.在空气中很容易产生一昼优化膜或氧化膜，注除去 后又会重新生成.这层膜严融影响镀层的结合，如镀前处理不当，很容易起泡脱皮，我们釆 用了二次活化，即活化后再舟；哪盐被话化一水*町彻底濬解掉絡酸盐膜，览外，在活化后 采R快速换作，尽可能减少在空代中或水中的停留时避免啦新产主纯化儘或氧七膜，较 好地解决

12、了起泡问題。“3 提高镁的标准电位为一2-37V,比其它镀层金属姣煜多*如金镀层的标准电位为+ m¥,二 者组成原电池的电动势为士 E = EsH-E员=1卅一（一2.3了）=3.75V,这个数值相当大， 如镁件上直接镀金是很不利的，在腐蚀环境下挾用.镁基休会逋过據层孔隙受到严碇腐蚀 采用多层电慷，诫小相邻镀层同的电烤差，可大大降俺镁基体的J«谀逋度.琴文議 铝合金镀硬辂.上诲电镀八19C6, 400铝合金压铸件胆镀技术时进展"电镀与稱饰，1昶6 23为探高铝上电釀结合力所作的新努力.< aS与晴临1叩晡I0铝及霑合金镀金工艺西北航天技木【昶趴3C5）铝合士压替件电鍍工艺，上海电镀帚 怡間.4町 铝合佥/玉铸:牛的电镀新工艺硏究报告，C上海电维.198< 2"犠合金镀金工艺试验，北京靳立机檢L0部责料町 华保定等谭匕*金屜腐注及其保护的理论务 中国丁.业出皈社T4.十亠 T«*<«r«*-*»*«* *dM *4-* *<* *<* *< *-+<