鋅酸鹽鍍鋅工藝的(De)故障原因與處理方(Fang)法：鋅酸鹽鍍(Du)鋅中陽極闆[Pan]引起的故障

在[Zai]一個工廠(Chang)的實(Shi)際(Ji)生産中，發現鋅酸[Suan]鹽鍍鋅液中可能[Neng]是鍍液[Ye]中雜質的影[Ying]響，造成(Cheng)了鍍鋅[Xin]層[Ceng]粗糙、灰[Hui]暗、無光澤，甚至鍍不上的[De]故障。但是在解決(Jue)這個故障過程中，先[Xian]是調整鍍液中的氧化鋅[Xin]和氫氧化鈉[Na]的比例，調整[Zheng]添加劑和(He)光(Guang)亮劑[Ji]的含量，然後(Hou)再電解處理幾[Ji]小時[Shi]等措施。但是鍍鋅層的質量仍然沒有獲得好轉，在大電[Dian]流密度[Du]下電鍍，使得零件的邊角燒焦，有鍍層的部位也比較粗糙(Cao)，鍍液的分散能力和(He)深鍍能力[Li]極差，鍍層經硝酸出光後(Hou)，表面呈黑褐色。怎麼辦?消(Xiao)除鍍[Du]液中雜[Za]質最好(Hao)的方法是對鍍液進行去雜(Za)質(Zhi)處理：在鍍液(Ye)中[Zhong]加入鋅粉29／L，活性[Xing]炭(Tan)29／L，經過[Guo]攪拌、靜(Jing)置、過(Guo)濾，然後進行鍍液成[Cheng]分分(Fen)析，調整成分(Fen)到工藝規範(Fan)範圍(Wei)，鍍液恢(Hui)複了正[Zheng]常，鍍鋅層[Ceng]的質量[Liang]達到了要求(Qiu)。

但是(Shi)，沒過幾天，沒有補充其他成分，鍍層又出現了上述故[Gu]障，這種情況下分析雜質的來源可能是鋅(Xin)陽極所為，把鋅陽極從鍍液中取出，發[Fa]現表面有異常發藍現(Xian)象(Xiang)，用水沖洗和用刷(Shua)子刷洗(Xi)後，鋅陽極表(Biao)面呈現出黑點(Dian)，把這[Zhe]種黑點進行分析，發現是有機物的焦化和金屬(Shu)雜質，檢查發(Fa)現，這些物質是在澆[Jiao]鑄鋅陽極時造(Zao)成的(De)，問題找到了，更換了[Le]電鍍槽内的鋅陽極，徹底排除了(Le)這種電[Dian]鍍鋅的故(Gu)障。

鋅陽極[Ji]引起的電鍍故障問題不隻是一二(Er)例，某(Mou)廠(Chang)建成了(Le)32000L鍍液的大型(Xing)自動鍍鋅線，選[Xuan]用[Yong]了ACF一Ⅱ堿性無氰[Qing]鍍鋅[Xin]工藝。該工藝具有優[You]良的分散和深鍍能(Neng)力，電流密度範圍寬，鍍(Du)層(Ceng)光亮度與鉀鹽鍍鋅相近，鍍層與基[Ji]體結合牢固，鈍化[Hua]膜附着力極好，彩色和深色鈍化(Hua)膜鍍層耐(Nai)腐蝕能力強等[Deng]性能特點。但[Dan]是在新配鍍(Du)液開(Kai)始批量生産時(Shi)，很快發現形狀(Zhuang)複雜的零件朝上的内(Nei)腔和低電流區存(Cun)在嚴(Yan)重的鍍層粗糙、發黑現象，而此現象在小[Xiao]試中[Zhong]均從未發現。

經(Jing)過分析和試驗，排除了這種鍍鋅液的成(Cheng)分失調、循環過濾差以及可能存(Cun)在[Zai]重金[Jin]屬雜質等情況，初步判定産生故障的根[Gen]源在陽極的Zn闆。因為觀察鍍液(Ye)中的Zn闆發(Fa)現[Xian]，其表面有(You)一層厚密的黑色細粉狀(Zhuang)物質，而同時懸挂的不溶(Rong)性鐵闆則未見任[Ren]何異常(Chang)。

将(Jiang)Zn陽極[Ji]闆取出，進行(Hang)酸洗、擦拭幹淨後重新放入鍍[Du]槽中，繼續電鍍，零[Ling]件内[Nei]腔和低電(Dian)流區的上述症[Zheng]狀明顯減輕。但(Dan)随着電鍍時間的延(Yan)長，Zn陽極表面的黑色(Se)細粉狀物質逐漸增多，故障又重新出現，從而最終(Zhong)确定故障(Zhang)原因(Yin)是，Zn闆表面的黑色細(Xi)粉狀物質沉落于朝向上[Shang]方的零件内腔和低[Di]電流區，再加上鍍液的均鍍能[Neng]力好，零件(Jian)内腔和低電流區鍍層在細粉(Fen)的不斷沉(Chen)落中(Zhong)快速沉(Chen)積，故形成粗(Cu)糙發黑的不合格(Ge)鍍層(零[Ling]件外部和高電[Dian]流區因極化較(Jiao)大和不(Bu)易(Yi)沉落[Luo]黑色細粉物質，鍍(Du)層屬于正常[Chang]沉積，所以鍍層尚好)。刮下Zn陽極表面的[De]黑色細粉狀物質進(Jin)行分析拔現該物[Wu]質是鐵元素。正是由于鐵(Tie)粉末(Mo)不斷[Duan]從陽極闆(Pan)表面以固體微(Wei)粒形式脫離下來落入鍍鋅[Xin]溶液，才造成了電鍍複[Fu]雜[Za]零件時内腔和低電流區(Qu)的粗糙、發黑(Hei)現象。

那麼，Zn陽極(Ji)闆中的鐵來源于何處呢[Ne]?通(Tong)過對制(Zhi)作鋅陽極(Ji)闆的鋅錠進行分析[Xi]檢測，所用(Yong)鋅錠成分完全符合國家标準(Zhun)。其鐵(Tie)含量為痕量，根(Gen)本不會造成Zn陽極溶解過程中細粉[Fen]狀鐵末不斷(Duan)析出。再對鋅[Xin]陽極熔鑄各[Ge]工藝環[Huan]節進行檢查，發現(Xian)Zn陽(Yang)極中的鐵雜質來源于熔鑄Zn闆的過[Guo]程。

鋅錠首先[Xian]經加熱熔融後，将鋅水倒人模具[Ju]中，冷卻脫(Tuo)模後即[Ji]制得Zn陽極闆[Pan]。在鋅錠熔融(Rong)過程中，使用[Yong]的鋅鍋由碳鋼制作，鋅鍋壁從外至[Zhi]裡，Zn含量依次升高，Fe含量依[Yi]次降低Zn有自鋅液向鍋壁(Bi)外層擴散的傾向，而[Er]Fe有自鍋壁向 Zn液擴[Kuo]散(San)的傾向。而且鋅[Xin]鍋内壁的(De)Fe向熔融鋅液的[De]擴散量和擴散速度，随着鍋壁鋼材中Si含[Han]量超[Chao]過0．03％而急劇增長[Zhang]，也随着熔融Zn液的溫度超過460℃明[Ming]顯增長。

熔[Rong]鑄Zn陽極闆的鋅鍋若用普通碳鋼(Gang)焊制，其鋼闆的Si含[Han]量一般為0．3％左右，遠高于适宜做熱鍍(Du)鋅鍋的低碳痕Si鋼中的Si含量，并且熔鋅溫度又控制(Zhi)不好(Hao)，從而造成了鍋(Guo)壁中的Fe強烈地[Di]向鍋内熔(Rong)融的(De)Zn中擴散，使Zn中[Zhong]Fe含(Han)量随着熔Zn時間的延[Yan]長而[Er]成倍地增加，故而所鑄造出的Zn陽極[Ji]闆中含有較多[Duo]的Fe雜質。

由(You)于Fe雜[Za]質是以擴散方[Fang]式進人Zn中，這樣在陽極Zn闆中含[Han]有的Fe就分散(San)的特别細密。當Zn陽[Yang]極闆在鍍鋅溶[Rong]液中發生溶解時，而分散細密[Mi]的Fe在強堿性鍍鋅液中處(Chu)于鈍[Dun]态，不能以離(Li)子[Zi]狀态(Tai)溶入鍍鋅[Xin]液[Ye]中。随着Zn陽極(Ji)闆(Pan)的溶解，Fe以[Yi]固[Gu]體微粒形式逐漸地[Di]彌散進入鍍液[Ye]中。由于顆粒過于細小，一(Yi)般循環過濾器[Qi]的作用不甚顯(Xian)著[Zhe]。這樣在不斷沉落鐵微粒的情況下鍍鋅，使(Shi)得快速沉積的(De)零件内腔(Qiang)和[He]低(Di)電流區[Qu]産生了(Le)粗糙、發黑的現象[Xiang]。

問題找到了，采取更換[Huan]鋅陽極或者改進制備鋅陽極(Ji)的工藝(采用低碳痕Si型的鋼鐵材料(Liao)制成熔融Zn錠(Ding)的[De]鋅鍋，嚴格控制熔Zn溫[Wen]度等)，從而消除了鋅(Xin)酸鹽鍍[Du]鋅零件出現的内腔和低[Di]電[Dian]流區的粗糙、發黑現象。為[Wei]了防止其他固體微[Wei]粒的影響，用250目以上耐強堿[Jian]的濾布(如丙[Bing]綸)，經[Jing]雙線縫(Feng)口制作Zn陽極[Ji]袋，套在Zn陽極闆上，徹底隔(Ge)絕鑄造Zn闆析出的細微粉，并每隔3個月(Yue)取出陽極袋[Dai]用鹽酸清洗一次，徹底避免了這種鍍鋅[Xin]故障的發(Fa)生。