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如何排除镀锌过程中有可能出现的故障?

 如何排除镀锌过程中有可能出现的故障? 
发布者:admin 添加时间:2013-9-12 浏览次数:1696

锌易溶于酸,也能溶于碱,故称它为两性金属。锌在干燥的空气中几乎不发生变化。在潮湿的空气中,锌表面会生成碱性碳酸锌膜。在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中,锌的耐蚀性较差,尤其在高温高湿含有机酸的气氛里,锌镀层极易被腐蚀。

    锌的标准电极电位为-0.76V,对钢铁基体来讲,锌镀层属于阳极性镀层,它主要用于防止钢铁的腐蚀,其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。

    要把被一些人认为很简单的镀锌真正做好,并非易事,下面举一些例子说明。

    案例一:某厂为新搬迁的新地址,主要电镀锌玛钢(铸铁类)和冷轧板冲压件,镀锌工艺为氯化钾,其中一条滚镀锌线(三槽),滚镀锌合格率低。圆环形工件10%不合格品为高区暗、镀层薄;玛钢类工件80%不合格品为高区不光亮、低区暗、镀层薄。笔者应邀到现场处理,滚桶为新制造的,做了许多改进,如加长、加固、阴极进滚桶侧板孔改小,避免小零件掉出,滚桶转速7r/min,认真察看滚桶内导电辨,发现导电辫因与滚桶侧板孔间隙太小而随滚桶转动而翘起,而不是下垂伸入工件中,导电辫头太轻,且圆柱形,外径比圆环形工件的内径还小,有可能某些工件套入导电辨头上,造成这些套入的工件一直在镀,同时检查pH值各为6.2,6.4,6.3。当即赶制加长100mm的导电辨,加重导电辨头,用化学纯盐酸掺水稀释后调低pH值至5.4,同时用干净烧杯取槽液再加光亮剂A、B,观察有无析出,判断出是否光亮剂过量;用霍尔槽试验最佳的光亮剂比例,得出光亮剂A、B偏少。更换加长、加重的导电辫,补加光亮剂后即施镀难镀的玛钢类工件,达到全部合格。本例要点:认真观察,导电是关键。

    案例二:某厂为简易电镀锌作坊,自产自镀自用,氰化滚镀锌后钝化发雾。笔者应邀到现场处理,工件为挤锻压加工的直径10~15mm、长130mm轴类,表面油很多,无除油工序,整筐约50kg工件浸在浓盐酸中10min后、水洗入槽氰化镀锌,出光后发雾、无法兰白色钝化。当即找来洗衣粉代替除油剂用温水泡溶解将工件除油后、水洗、酸洗、水洗入槽镀锌,出光后发雾现象减轻很多,说明油污是祸首、以前带入氰化镀锌槽液中油污仍很多,去除氰化槽液中油污很难,笔者试用CK-778镀锌除杂剂,利用其中铝粉与槽液反应上浮托起油污,不断捞掉上浮物,除掉大部分油污,同时取样分析:氧化锌30g/L,氰化钠高达100g/L,光亮剂太多。询问操作者回答:因发雾,误认为氰化钠太小、光亮剂少,多次加氰化钠、光亮剂。当即取出部分槽液加水稀释、补加氢氧化钠、氧化锌,按正常工艺,全部合格。某厂为玛钢(铸铁类)电镀锌,工艺为氯化钾滚镀锌,产品出口。产量大、要求成本最低。笔者应邀前往商讨改进工艺,以降低成本。该厂工件为圆柱形状、单个重约200~500g,建议采用螺旋壳式滚镀桶,大开口、无滚桶门盖,无需装卸滚桶门盖之烦琐工序,滚桶内外槽液更新快,减少施镀时间,正转方向施镀,反转工件倒出,就像陶罐里倒橄榄,一个都不剩。当即用硬纸板制作个螺旋壳式滚镀桶的模拟件,用小石子代替工件观察正反转时工件运动情况。厂方立即安排按图制作,投用后效率提高30%,光亮剂少用,成本降低10%。笔者并制定加药要点:氯化钾、氯化锌、硼酸几乎都是带出消耗,只需少量补加药品,多挂锌板;硼酸不必用沸水溶解,用涤纶布缝制两个长500mm、宽220mm布袋,加入约半袋的硼酸,绑好挂在阳极杠两头浸入槽液即可;光亮剂要用水或槽液稀释后才慢慢地加入;每班用稀盐酸调pH值;用PP管作冷却管通井水冷却槽液,降低光亮剂消耗;用钛钩将小锌块连接长锌板;常做霍尔槽试验。若有不好镀的槽液,将其调成预镀锌液:氯化锌高、氯化钾适中、光亮剂少、冲击镀3min后再换槽再正常镀;整流器改为开关电源,降低能耗、提高镀层均匀性。

    案例三:某军工厂有电镀组,有低氰化镀锌、碱性镀锡、氰化镀铜等工艺,没有氯化钾镀锌工艺,有一批产品为铸铁材料,且气孔较多,需要镀锌。采用低氰化镀锌工艺,合格率很低,只有高区有薄镀层、低区发黑无镀层。笔者试用碱性镀锡15min后水洗再氰化镀锌,效果很好,全部合格。同时现场发现该厂低氰化镀锌槽阳极杠挂有锌、铁板,目的减缓锌板电解,不至于槽液中锌离子浓度太高,当停镀时铁板未取出,形成自身电解反应,锌板为阳极,发生溶解,明显有析气现象。结果槽液的锌浓度并不降低,反而升高。另外该厂操作者反映:碱性镀锡阳极保持金黄色活化状态很难,原因是电流密度计算较难。笔者当即讲解电流密度显示仪原理,并示范:一块1平方分米表面积的测量板(单面为0.5×1分米)和一只直流电流表及两段导线组成,测量板靠近阳极附近但不能与阳极接触,观察电流表数值便知阳极电流密度,开始使用时,阳极电流密度应迅速升高到使它钝化的电流值(4~6A/dm2),这时槽电压突然上升,阳极上形成金黄色膜,此后将阳极电流密度降到正常工作范围,当然电镀中途不应断电。

    案例四:某厂滚镀锌一直有几种凹形片状,滚镀时容易叠在一起,无法滚镀。笔者应邀协助想方法,建议大的工件(2dm2)两边上各冲个孔,用1mm铁丝穿过孔、绕圈而绑好,目的是垫开工件,电镀、钝化、烘干完工后再剪断。小的工件与螺栓类混合滚镀、并用圆柱形滚桶:圆柱外径视工件大小而定,在筒体内壁焊接两条旋向相反(左、右旋各一条)的螺旋筋板,以利于工件在滚筒运转时翻动,又因圆筒壁为曲面,避免了工件圆盘平面与筒壁产生平面贴合,也减少滚筒眼印。

    案例五:某厂氯化钾滚镀锌后兰白钝化,易变色。笔者应邀前往改进,该厂系自产自镀自用,滚筒为简易的半浸式,靠滚筒体两封头内侧圆形铁板导电,工件导电不可靠,且滚筒外壁靠导电板附近锌瘤很多,电镀时滚筒外壁锌瘤越来越大,滚筒内壁的工件上电差、镀锌层较薄,自然易变色。笔者当即将该滚筒浸于盐酸中退掉锌瘤,同时去掉内侧圆形导电铁板,改为旋筋式导电,效果很好。

    案例六:某厂低氰碱性镀锌,工件品种多,结构复杂,长期来一直用高铬彩色钝化,近期部分产品改为兰白钝化,要求镀锌层外观好。发现镀锌层高区处布满密密麻麻的“火山口”,高铬彩钝由于钝化液自化学抛光作用而不明显,而低铬兰白钝化液无自抛光作用,该“火山口”特别明显,经查明:光亮剂太多,电流密度太大,调整为1.0A/dm2,火山口消失。另该厂有一种大尺寸400mm×550mm平板兰白钝化按常规配方(含氟化钠)难以达到纯兰白色,经试验用氟化钾代替部分氟化钠效果很好,正面兰白色很纯,无彩色,侧看带红绿色,达到目的。

    案例七:某厂有电镀发电机油箱,油箱内外部都有锌层符合要求,但该锌层耐蚀性较差,半年后锌层发灰、起粉,察看现场:油箱内阳极为铜线接铁棒,错误之处:铜线浸入槽液中铜也被电化学溶解,槽液表面漂着厚厚的油污,钝化后热水无封闭剂处理,无烘干,油箱内水滴无法干透。某厂氯化钾滚镀锌工件品种多,一些件常有棕黑色“胎记”、眼子印。棕黑色“胎记”原因是光亮剂太多而且未用镀液或水掺稀而加入、搅拌不充分。眼子印因素较多,平面件要钻孔穿线垫开;滚桶孔眼要通畅;阴极导电辫子适当加长并分出多个接头;滚桶转速太慢;阳极面积太小;槽液中的主盐、导电盐浓度过低、分散能力不好;改用圆柱形滚桶,根据工件平面尺寸选择恰当滚桶内径,可避免工件平面侧与滚桶接触,消除了眼子印。