鋅酸(suān)鹽鍍鋅故障及解決辦法
A、鍍層出現顔色方面的問(wèn)題
一、 低電流區出現黑色或灰色鍍層
原(yuán)因分析:主要是由于金屬雜質污染造成。
a、 鉛離子,劣質的鋅陽極→帶入鉛(qiān)離子(﹥15mg/L)→鍍液分散能力(lì)下降→鍍層出光後出現黑色或灰色條紋。
注意事項→鋅陽極采用0#(99.995%)或者1#(99.99%)鋅。
b、 鐵離(lí)子,劣質NaOH/工件→帶入鐵離子(﹥50mg/L)→出現膠體絮狀物→鈍(dùn)化後出現紫藍色/鍍(dù)層出現氣泡。
注意事項→選用白色(sè)片堿/工(gōng)件進鍍槽前徹底清(qīng)洗/用鎳闆或鍍鎳版(bǎn)調節陰陽極面積比例。
c、 銅離子,挂具/洗刷導電銅杠→帶入銅離子(﹥20mg/L)→鍍鋅層粗糙/光亮度低。
注意事項→挂具盡量噴漆(qī)或其他(tā)方式包紮起來,防止銅(tóng)離子污染。
解決辦法:
1、 鋅粉處理:1-2g/L的鋅粉在劇烈(liè)攪拌下加入鍍(dù)液中(zhōng),使之與重金屬離子發生置換反應,加完後繼續攪拌20min,靜置兩小時過濾,靜置時間不宜過長,否則失去處理意義。
2、 小電流電解處理:0.1—0.2A/dm2的電(diàn)流進行小電流處理,取(qǔ)鍍鎳闆(pǎn)/或者廢件作為陰極(面積宜大些(xiē)),處理時間視鍍液情況而定,使用後的鍍鎳闆表面黑色(sè)鍍層必須在酸中退除,才能作為陽極使用。該(gāi)方法優點:操作簡便(biàn),不(bú)損(sǔn)耗鍍液。
二、鍍層出現粗糙或粗糙發(fā)暗的原因及解決辦法
原因分(fèn)析:主要原因是鋅減比例失調造成。
a、 氧化(huà)鋅比例低:氧化鋅(xīn)偏(piān)低、NaOH比例偏高→電鍍(dù)沉積速度慢/允許電流密度上線(xiàn)低→工件表(biǎo)面大量析氫等
b、 氧化鋅(xīn)比例高:氧化鋅(xīn)偏高(gāo)、NaOH比例偏低→鍍層粗(cū)糙發暗/工件邊緣部位(wèi)有氣泡/沉積速度慢/分散能力和深鍍(dù)能力降低(dī)/電流上不去/鍍層結(jié)合力差等。
解決辦法(fǎ):保持正常的鋅堿比例1:(10--12).同時考慮氧化鋅和NaOH的實際含量,即使氧化鋅比例偏低,也(yě)不宜直接補充氧化鋅,可以調節陽極闆面積,暫停使用不(bú)溶性陽極,溶液中鋅含(hán)量很快就會上去,當氧(yǎng)化鋅含量高了,可以用鍍鎳闆代替鋅陽極闆,添加NaOH至相應(yīng)的量。故障很快就能解決。
三、鍍層鈍化膜質量故障(發花、變色、變暗等)
原因分析:造(zào)成這(zhè)些現象的原因(yīn)比較(jiào)多,主要有以下幾點。
a、 基材(cái)有麻點,鍍後出(chū)光等清洗不良(liáng)的問題。
b、 前處理不良的問題。
c、 鍍(dù)液的問題。
d、 鈍化液比(bǐ)例失調的問題。
e、 鈍化膜烘(hōng)幹老化時間不夠的問題。
f、 環(huán)境問題,空氣中水(shuǐ)蒸氣、酸霧嚴重使得鈍化膜色澤變化和腐蝕等。
解決辦法:針對上述原因逐條采取措施
a、 針(zhēn)對基材麻點,造(zào)成鍍後清洗、出光等不良:加強鍍後(hòu)清洗和出光等工序(xù),有必要就增加熱水(shuǐ)洗,調節出光液PH在1左右。
b、 加強除油除鏽前處理工序,保證鍍件進渡(dù)槽前表面處理幹淨。
c、 電鍍前,對鍍液進行鋅粉、小電流等處理,并且進行(háng)赫爾槽實驗、鍍液分析等,确保鍍前(qián)鍍液成分(fèn)在工藝(yì)範圍(wéi)之内。
d、 嚴格控制鈍化液(yè)成分和鈍化工藝參數,例如:鈍化液濃度、鈍(dùn)化液PH值、鈍化(huà)時間、鈍化溫度、鈍化後烘幹(gàn)等。
e、 已在d中說到鈍化膜烘幹問題。
f、 注意電鍍車間環境,鍍件出槽(cáo)處理後保存方面嚴格控制。
B、電鍍過程中出現的(de)問題
一、 鑄鐵件較難沉積上鍍鋅層
原因分析:主要有一下幾個原(yuán)因(yīn)
1、 鑄鐵(tiě)件碳含量高達2%以上的鐵碳合金,材料中隻有少量的碳與鐵形成固溶體,大(dà)多以石墨或者滲(shèn)碳體的形式存在,降低了氫的析出電位,阻礙鋅的沉澱。
2、 鑄鐵件表面粗糙,含有大量縮孔、氣孔和砂眼,孔(kǒng)隙率高。
3、 有些工件表(biǎo)面未經加工,覆蓋一層氧化皮(pí)。
4、 酸洗(xǐ)過度,造成過腐蝕,則導緻析氫更加嚴重,阻礙(ài)鋅的沉澱。
解決辦法:
1、 利用(yòng)噴砂代替(tì)強腐蝕:噴砂可以阻止酸洗液滲入疏松内孔中,可以避免發生過腐(fǔ)蝕(shí)。
2、 采用閃鍍(5倍—10倍的電流)先鍍上一薄層鋅(xīn),然(rán)後再3倍—5倍的電流加厚。
3、 以上兩種方法同時使用效果(guǒ)會更好。
二、沉積(jī)速度慢的原因及解決方法
原(yuán)因分析:主要原因(yīn)有以下幾點
1、 前處理不徹底,工件表面有氧(yǎng)化膜,影響鋅離子(zǐ)正(zhèng)常沉積。
2、 零件導電不(bú)良,電(diàn)流在導線上有消耗,分(fèn)配(pèi)到工件表面的電流過小。
3、 高碳鋼、鑄鐵等零件表面(miàn)含碳高,降低了氫的(de)析出電位,使工件表面析氫加速,造成電(diàn)流效(xiào)率低。
4、 零(líng)件綁紮過密,鍍鋅時工件局(jú)部遭到屏蔽而導緻鍍層過薄。
5、 鍍液溫度偏低,電流效率相應(yīng)降低。
6、 鍍液中添加(jiā)含量偏低,影響了(le)鍍液的分散能力。造成零件表面(miàn)鍍層局部明顯的過薄。
7、 電流密度偏低影響沉積速度。
解決方法:加強前處(chù)理;注意(yì)電鍍挂具的導電和槽内分布;保(bǎo)持鍍液成分、溫度和電流密度處于規範和标準範圍内等。
三、鋅酸鹽鍍鋅液中鋅(xīn)濃度快速下降的原因,如何處理?
原因分析:
1、 NaOH含量不足,造成鋅酸鹽水解作用加強,ZnOH沉澱。
2、 陽極鈍化與陽極電流效率過低。
解決辦法:
1、 向鍍液中加入NaOH,增加的工藝範圍之(zhī)内。
2、 清理陽極并增(zēng)大陽極面積。
四、鍍液中鋅(xīn)含量(liàng)酷快速累積和陽極(jí)鈍化的原因及解決方法
原因分析(xī):這種故障産生的原因主要是陽極(jí)的問(wèn)題。
1、 鍍液中NaOH含量偏高,鋅陽極化學溶(róng)解速度加快,造(zào)成鍍(dù)液中鋅離子增加很多,因為鋅酸鹽鍍鋅的陰(yīn)極電流效率是(shì)比(bǐ)較低的,鋅的實際消耗量少于鋅陽極(jí)的溶解。
2、 鋅陽極的這(zhè)種自然溶解而(ér)破壞了鍍液中(zhōng)NaOH和Zn的正常(cháng)比(bǐ)例。
3、 引起陽極鈍化的原因(yīn)是:鍍液中NaOH濃度過低、陽極面積過小。陽極:陰極=應不小于1.5:1,否則容易陽(yáng)極鈍化。
4、 有些情(qíng)況,鋅陽極表面出現了陽極鈍化現象,雖然鋅陽極鈍化能增加陰極(jí)極化,提高分散能力,但(dàn)是鋅陽極的鈍化影響了鋅離子的溶解,使得鍍(dù)液中(zhōng)的鋅離子(zǐ)得不到補充,影響鋅的沉(chén)積速度。
解決辦法(fǎ):
1、 分析鍍液成分,調整鍍(dù)液中NaOH的濃度正常;
2、 控制鋅陽極(jí)和(hé)不溶性鎳陽極的比例;
3、 停鍍時将鋅陽極從渡槽中(zhōng)取出,防止鍍液中鋅離子濃度增加(jiā)。
五、鋅酸鹽滾鍍(dù)鋅(xīn),滾筒突然爆炸原(yuán)因
原(yuán)因分析:可能原(yuán)因有如下(xià)幾點
1、 陰極大(dà)量析氫,鋅(xīn)酸鹽鍍鋅的陰極電流效率(lǜ)比較低,一般在70%--80%,電鍍過(guò)程中産生許多氫氣,而(ér)這些氫氣又不(bú)能及時通過滾(gǔn)筒眼子排出,所以電鍍一段時間後,滾(gǔn)筒内部産生了大量的(de)氫氣聚集。
2、 如果(guǒ)滾筒不是(shì)全浸式的,滾筒内部有(yǒu)空氣存在。
3、 若果陽極面積小,陽極電流密度大,是陽極發生(shēng)鈍态,産(chǎn)生大量氧氣。
4、 氧氣(qì)、空氣(qì)、氫氣(qì)的混合,達到一定(dìng)體積比(bǐ)例(爆炸極限),是滾筒有具備了爆炸的(de)一(yī)個必要條件。
5、 鋅酸鹽鍍鋅液的電阻(zǔ)比較大,滾(gǔn)鍍時間一長,鍍液溫度就會升高,當溫度達(dá)到攝氏40度以上時(shí),溫度(dù)高,滾鍍中摩擦易産生火花,火(huǒ)花(huā)是引起爆炸的必要條件。
6、 若果上述兩個條件具備,則會産(chǎn)生爆炸。
處(chù)理方法:
1、 采用全浸(jìn)式的滾筒電鍍。
2、 若(ruò)采用半浸式滾筒電鍍,每30min停止電鍍(dù)一會,讓滾筒内部聚集的氣體(tǐ)散發出去,然後繼續電鍍。
C、鍍鋅後出現的一些問(wèn)題(tí)
一、 鍍層呈海綿狀
原因分析:當鋅酸鹽鍍鋅液中的添加劑含(hán)量不足時,鍍層有可能出現結晶粗糙。
解決辦法:一般根(gēn)據生産過程中鍍層的質量,補加(jiā)适量的添加劑;添加劑不宜過量加入,否則會出現鍍(dù)層發花、鈍化膜發霧、鍍層起泡、鍍層(céng)脆性增大、鍍層易(yì)變色、結合力降低等故障。
二、鍍層結合力差的原(yuán)因及解決方(fāng)法
原因(yīn)分析:鍍層結合力差(chà)的原因有(yǒu)很多種(zhǒng),可能是一種原因引起,也可能是多種原因共同引起(qǐ)。
1) 工件除油不徹底:有人認為鋅(xīn)酸鹽鍍液是堿性的,必定有除油能力,前(qián)處理可以馬虎一點(diǎn),鍍液雖然是堿性的,但是當有油污的工件進入鍍槽後,在其與(yǔ)堿性物質起作用之(zhī)前,鋅離子即搶先放電(diàn)析出,鋅層沉積(jī)在薄層油膜上,結合力降低。
2) 鍍液表(biǎo)面浮遊油污:工件(jiàn)入槽後,被鍍液表面(miàn)的(de)油污(wū)和光亮劑分解産物組成的污物所包圍(wéi),從而引起鍍層脫皮(pí)。
3) 添加劑添加過(guò)量:一般情況下鋅酸(suān)鹽鍍鋅層的光亮度稍遜于氯化鉀(jiǎ)鍍鋅,有時為了獲(huò)得更好的光(guāng)亮鍍層,靠多加光亮劑來彌補,結果鍍(dù)層(céng)不但達不到(dào)預想的光亮(liàng)度,而造成鍍層的結合力受到嚴重影響。
4) 工件鍍前在渡槽中停留時間過長:工件在渡槽中易産生(shēng)表面鈍化(huà),從而影(yǐng)響到鍍層的結合力。
5) 鍍層過厚:對于(yú)鍍鋅來講,鍍層過厚,鍍層(céng)的内應力(lì)和脆性增大(dà),工件的邊緣部位的鍍層出現起泡,脫(tuō)皮。所以一般鍍層的(de)厚度宜控制在20um以内。
解決方法:這對(duì)上述原因,對于鍍層結合力的故障就可以采取相應的措施,例如:
1、 控制鍍液中添加劑(jì)、光亮劑的(de)含量。
2、 控制工件在渡槽中不能停留時間過久。
3、 加強零件前處理,保持幹淨的零件表面。
4、 注意鍍液表面的潔淨等(děng)。
三、鋅酸鹽鍍鋅層起泡的原因分析和處(chù)理
原因分析(xī):主要有以下幾個過程(chéng)的處理不當造成鍍鋅層起泡。
1、 基材(cái)及前處理方面:
a、 基材是否有麻(má)點、挂傷等狀況
b、 除油是否徹底,表面有無油污
c、 表面是都有氧化皮
d、 酸洗是否(fǒu)過度(dù),造成過腐蝕(shí)等幾個方(fāng)面。
2、 電鍍(dù)過程中引起的鍍層起泡的可(kě)能因素:
a、 挂具的浸塑(sù)層破損,造成挂具吃電流多,電(diàn)流(liú)效率低(dī),析氫(qīng)造成鍍件表面(miàn)有很多小氣泡
b、 鍍(dù)液中添加劑(jì)、光亮劑添(tiān)加過量,鍍(dù)層内應力增加(jiā),導緻(zhì)起泡
c、 鍍層中鉛、銅等雜質(zhì)夾雜過多,造(zào)成鍍層與基材結合不良而(ér)起泡(pào)
d、 溫度太(tài)低,電(diàn)流密度太大,導緻(zhì)鍍層中夾(jiá)雜有機雜質引起鍍層起泡。
3、 鍍後鈍化工(gōng)序影響:
a、 鍍後出光、鈍(dùn)化操作不(bú)當。
b、 出光、鈍(dùn)化清洗不徹底,出光液、鈍化液殘留在鍍層内,烘幹老化也會引起鍍(dù)層起泡。
解決方(fāng)法(fǎ)及采取措施:
1、 生産廠首先(xiān)把好原料(liào)關,選用性能優良的(de)鋅酸鹽鍍鋅原料和添加劑,并且在添加劑加(jiā)入渡槽(cáo)前先進性赫爾(ěr)槽實(shí)驗。
2、 加強鍍鋅槽液(yè)的維護,嚴格控制添加(jiā)劑及光(guāng)亮劑的補充量,以 “少加勤(qín)加”為原則,或者根據赫爾(ěr)槽(cáo)實驗判斷補加量。
3、 将掉入槽(cáo)内(nèi)的零件及時撈出,銅挂鈎一律不(bú)能浸沒(méi)在鍍液中。
4、 檢查鋅陽極的純(chún)度,采用0#、1#鋅,不用2#鋅。
5、 嚴格按鋅酸鹽電鍍鋅工藝規程,控制電流密度和溫度,冬季适當加溫至(zhì)攝氏15度以上,并盡可能的減少(shǎo)添加劑及光亮劑的用量,
6、 嚴格(gé)控制零件鍍鋅(xīn)層的(de)厚度,尤其(qí)是(shì)零件邊角的厚度太厚,特别容易發生鍍層起泡。
7、 定期對鍍液中的有(yǒu)機雜質(zhì)和重金屬進(jìn)行大處(chù)理。(雙氧水、鋅(xīn)粉、小電流)
8、 加強(qiáng)後續處理,加強水洗,經常換清洗水。
9、 嚴格控制烘幹溫(wēn)度(dù),避免因鍍(dù)鋅層(céng)與基材因熱脹冷縮差異(yì)大而起泡。
10、注意(yì)周圍環境的影響。
11、設備方面的也應(yīng)該經常檢修設備,避(bì)免帶來沒(méi)必要的影響。
四、鍍層有條紋和(hé)氣流裝(zhuāng)
原因分析:
1、 陰極電流效率低,造成(chéng)陰極大量析氫,鍍(dù)件(jiàn)表面有條紋或氣流裝。
2、 鍍液溫度低,陰極電流效率(lǜ)低。
解決辦(bàn)法:
A、 合理設定電流密度,參(cān)考值(zhí):20度以下:0.8A/dm2;
20度以上(shàng):1.5A/dm2;
30度左右:1.5—2A/dm2.
B、 控制鍍液溫度在15度以上。
C、 适量加入(rù)表面活(huó)性劑,加速氫氣析出(chū)。