電鍍工藝培訓(xùn)精品課件

1、電鍍工藝培訓(xùn)第1頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五2目錄3電鍍工藝3.1金屬腐蝕原理化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕3.2電鍍原理3.3低壓電器零件常用鍍層3.4鍍層后處理鋼鐵件鍍鋅后驅(qū)氫處理鈍化3.5電鍍與環(huán)保電鍍對水的污染鍍鋅件的鈍化處理第2頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五3電鍍工藝 3.1金屬腐蝕原理化學(xué)腐蝕金屬與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生。它的特點(diǎn)是金屬與干燥氣體（如O2、CO2、H2S、Cl2等）相接觸，在金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（不產(chǎn)生電流）生成相應(yīng)的化合物薄膜，并通過氣體的滲透反應(yīng)而不斷加厚。如果金屬表面能形成致密的化合物，則可阻止繼續(xù)腐蝕，起到保護(hù)作用，如鋁

2、表面形成的Al2O3薄膜，且具有良好的電氣絕緣性能。而鋼鐵材料表面形成的氧化鐵腐蝕層是有害的。第3頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五4電鍍工藝 3.1金屬腐蝕原理電化學(xué)腐蝕 由于凝露和潮濕致使金屬表面產(chǎn)生電解液（因O2、CO2、H2S、Cl2等氣體的溶入和含酸、鹽的空氣中的粉塵落入），兩種不同金屬接觸或金屬材料本身是由多種物質(zhì)構(gòu)成，其電極電位低的材料就會腐蝕。如鋼鐵表面鍍鋅，由于鋅的電極電位低于鐵的電極電位，則鋅在電化學(xué)反應(yīng)失去電子而腐蝕，鐵獲得電子還原而受到保護(hù)。 第4頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五5電鍍工藝 3.2電鍍原理 如下圖序1金屬材料在盛

3、滿電解液的鍍槽中，發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子而成為帶正電荷的金屬粒子，被與電源負(fù)極連接的金屬零件吸引，在其表面發(fā)生還原反應(yīng)（獲得電子）而沉積，這就是電鍍的原理。這種電化學(xué)反應(yīng)可以多種金屬同時進(jìn)行，因而可以得到鍍層合金（如鐵鍍銅錫等）。第5頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五6電鍍工藝 電鍍合金的條件是：每種金屬在同一電流密度下有相同的電極電位，這要通過調(diào)整電鍍液的成分（金屬離子的濃度、成分和添加絡(luò)合劑等）來實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)電極電位較負(fù)的金屬能把電位較正的金屬離子從水溶液中置換出來，標(biāo)準(zhǔn)電極電位越正的金屬越容易在陰極沉積。3.2電鍍原理 電極Zn2+Cr3+Fe2+Cd2+Ni2+Sn2+

4、Pb2+電位V-0.7628-0.74-0.4402-0.4026-0.230 -0.1364-0.1263電極Fe3+HSn4+Cu2+Hg2+Ag+Au+電位V-0.0360.0000 0.150.34020.79610.79941.42第6頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五7電鍍工藝 3.2電鍍原理 電鍍時，水被電解，H+在陰極析出，還原為原子態(tài)的H，滲入鍍層乃至基體金屬表面，破壞金屬強(qiáng)度，稱為氫脆。鋼鐵材料鍍Zn時，H+的電極電位比Zn2+的電極電位高，較容易在陰極拆出產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象，而鍍Cu、Sn、Ag，其電極電位比H+的電極電位高，優(yōu)先在陰極析出，故不會產(chǎn)生氫脆現(xiàn)

5、象。 第7頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五8電鍍工藝 3.3低壓電器零件常用鍍層 鍍層金屬ZnNiCuAgSnCu-Sn基體材料鋼鐵鋼鐵鋼鐵銅及合金鋼鐵鋼鐵鍍層厚度m6246123636624624螺釘鍍鋅時不能太厚，一般應(yīng)在6-12um之間，M5以下的6um，M6-M10的9um，M10的12um，這是因?yàn)槁菥嗟母淖儠孤菁y配合時產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。鍍銅一般不單獨(dú)使用，而是用來作鍍銅錫和鍍鎳的底層，或作為非金屬電鍍時的導(dǎo)電層。由于銅的防腐性能很差，在空氣中很容易氧化，故一般應(yīng)與后續(xù)鍍層連續(xù)進(jìn)行。第8頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五9電鍍工藝 3.3低壓電

6、器零件常用鍍層 鍍層金屬ZnNiCuAgSnCu-Sn基體材料鋼鐵鋼鐵鋼鐵銅及合金鋼鐵鋼鐵鍍層厚度m6246123636624624鎳鍍層表面的氣密性差，故一般要分段進(jìn)行或先鍍一層底銅后（3-5um）再鍍鎳，故成本較高。帶有螺紋連接、鉚接、點(diǎn)焊等組件故存在縫隙。鍍鎳清洗不干凈，故一般不得電鍍。 第9頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五10電鍍工藝 3.4鍍層后處理 鋼鐵件鍍鋅后驅(qū)氫處理如3.2所述，氫原子滲入鋼鐵材料的表層后，擠入晶介中，致使金屬晶格的結(jié)合力降低，填充在晶格的缺位上，使晶格扭曲產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力是不利的。故在電鍍清洗干凈后，應(yīng)將鍍件置于烘箱中，150250，保溫15h

7、，使溶人的氫氣溢出，這對于彈性零件、厚度在0.5mm以下的薄壁零件及機(jī)械強(qiáng)和疲勞強(qiáng)度要求高的零件是必不可少的。 第10頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五11電鍍工藝 3.4鍍層后處理 鈍化一般鍍鋅后應(yīng)進(jìn)行鈍化，使表面形成一層致密的鈍化膜。鈍化是將鍍件置于鉻酸鹽（CrO3酪酐）的溶液中室溫下浸泡510秒中即可，然后清洗干凈，甩干水分后置于烘箱中60，15分鐘的老化，使鈍化膜防護(hù)性提高。 第11頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五12電鍍工藝 3.5電鍍與環(huán)保電鍍對水的污染 由于電鍍采用的電解溶中要加入酸、堿、鹽和其它成分復(fù)雜的添加劑，由于氰化物KCN、NaC

8、N（有劇毒）在電鍍中還有應(yīng)用，因此鍍件清洗時從鍍槽中帶出的鍍液中會有重金屬離子和多種其他對生物有害的物質(zhì)，從廢水中排放出來，由于多數(shù)電鍍廠的規(guī)模小，或由于經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，廢水無處理排放，環(huán)保部門又監(jiān)管不力，電鍍廢水的污染已成為工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的主要的污染源之一。（詳見RoHS指令與環(huán)境毒理學(xué)正泰電器2005 No:10） 第12頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五13電鍍工藝 3.5電鍍與環(huán)保鍍鋅件的鈍化處理鍍鋅鈍化代號的含義 一般電器產(chǎn)品鋼鐵材料的鍍鋅件采用彩色鈍化或白色鈍化，鈍化的表達(dá)代號為Fe/EpZnnc2C和Fe/EpZnnC1B。白色鈍化不如彩虹鈍化的防護(hù)性能好。軍工

9、業(yè)生產(chǎn)中還有黑色鈍化和綠色鈍化，其防護(hù)性能更高，但成本高，不宜在一般產(chǎn)品中采用。第13頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五14電鍍工藝 3.5電鍍與環(huán)保鍍鋅件的鈍化處理鍍鋅鈍化代號的含義Fe零件基體件材料主要成分Ep電鍍n鍍層厚度mc（小寫）鉻酸鹽處理1或2鍍層級別C（大寫）彩虹鉻酸鹽處理B漂白鉻酸鹽處理第14頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五15電鍍工藝 3.5電鍍與環(huán)保鉻酸鹽鈍化的原理一般鈍化液的配方是在水溶液中加入酪酐CrO3（250-300g/L）、硝酸HNO3（30-40g/L）、硫酸（15-20g/L）和適量的鋅粉。鈍化層是極薄的，一般在0.5

10、pm以下（1pm=10-12m p讀作pico），設(shè)鍍層厚度為3-9m，則鈍化膜厚度僅為（0.0550.166）10-6um，但其結(jié)構(gòu)致密，具有極強(qiáng)的防腐蝕能力。第15頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五16電鍍工藝 3.5電鍍與環(huán)保鉻酸鹽鈍化的原理它的結(jié)構(gòu)和成分是兩種復(fù)式化合物堿式鉻酸鉻Cr（OH）CrO4和堿式鉻酸鋅Zn2(OH)2CrO4，兩種物質(zhì)的鉻酸根（CrO4）2-中的Cr6+離子在基體鋅的催化下，在酸性溶液中有如下還原反應(yīng)： 2CrO42-+6Zn+16H+=6Zn+2 Cr3+8H2O 以上化學(xué)反應(yīng)對于鈍化膜本身是有保護(hù)作用的，當(dāng)鈍化膜受到損壞時，鉻酸根六價鉻離子能自動溶出發(fā)生上述反映，生成穩(wěn)定的三價鉻的鹽而修補(bǔ)鈍化膜。又由于六價鉻的離子能溶于水，因此這樣鈍化層的零件在廢棄后，雨水浸濕時，就會隨雨水而進(jìn)入河流，土壤和地下水中，對環(huán)境造成污染。第16頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)6分，星期五17電鍍工藝 3.5電鍍與環(huán)保 為了防止鈍化膜的污染，現(xiàn)在國內(nèi)外推薦采用三價鉻鈍化液鈍化，其化學(xué)成分不詳。其鍍鋅鈍化的代號為：Fe/EpZnnClA。