鋁及鋁合金鍍鎬工藝的探討

吳萬梅程海燕

(中國人民解放軍第四七二四工廠，上海200436)

中圖分類號:功153文獻標識碼:A文章編號:1OD(工4742(2(X)6)06一(X)20一02

0概述

鋁及鋁合金電鍍比較困難，因鋁對氧有很強的親和力，表面極易氧化;鋁是兩性金屬，在酸、堿中均不穩(wěn)定;鋁的電位很負，在電鍍液中易被浸蝕并置換出被鍍金屬;鋁的膨脹系數(shù)較大多數(shù)金屬的大，因而鍍層易氣泡、脫落，影響結(jié)合力。

鋁及鋁合金電鍍的關(guān)鍵是特殊的鍍前處理，除去天然氧化膜，并防止其重新形成，以及鋁制件浸入電解液時，阻止置換反應(yīng)的發(fā)生。作為海軍大修飛機的工廠，我們在修理過程中經(jīng)常遇到鋁及鋁合金電鍍。通過試驗，摸索出最佳的工藝條件。鋁合金鍍福零件表面不僅光澤度好，而且結(jié)合力、耐蝕性也非常好，達到航標要求。本文介紹鋁合金零件舊品修復(fù)的鍍福工藝。

1工藝流程

除油(脫脂)→退除舊鍍層→兩道清洗→堿蝕→兩道清洗→去灰除垢(出光)→兩道清洗→一次沉鋅→兩道清洗→退除鋅層→兩道清洗→二次沉鋅→硫酸中和、活化→清洗→化學(xué)鍍鎳→兩道清洗→活化→鍍鎬→兩道清洗→鈍化→兩道清洗→吹干→老化→檢驗人庫。

2主要工序說明

2.1脫脂液組成及工藝條件

氫氧化鈉40一609/L，70一90“c，1一Zmin。

油污嚴重的先采用有機溶劑清洗。

2.2退除舊鍍層

退除舊鍍層是鋁合金鍍錫的關(guān)鍵工序之一。

2.2.1退除舊福層溶液組成及操作條件

硝酸錢10一150留L，室溫，退盡為止。

2.2.2退除舊鋅層溶液組成及操作條件

硫酸10一150留L，室溫，退盡為止。

2.2.3退除舊的氧化膜溶液組成及操作條件氫氧化鈉40一609/L，50一90“C，退盡為止。

2.24退除Ni一P合金溶液組成及工藝條件

濃硝酸700mL/L，氯化鈉30一409/L，六次甲基四胺6一109/L，尿素15一ZoglL，室溫。

(1)退鍍前制件應(yīng)烘干或用冷風(fēng)吹干，防止帶人水分而降低硝酸濃度，導(dǎo)致基體被腐蝕。

(2)退鍍好的零件應(yīng)迅速清洗，以免在退鍍后表面產(chǎn)生一層黑色氧化膜。

鋁合金化學(xué)鍍鎳層一般常用濃硝酸退除。雖然濃硝酸氧化性很強，但是濃硝酸對Ni一P合金層的腐蝕速率較慢，退除時產(chǎn)生大量的No二氣體，對環(huán)境污染很大。精密零件化學(xué)鍍Ni一P合金層退鍍后，濃硝酸對基體金屬的腐蝕量往往超標，尤其是對螺栓類零件過腐蝕尤為明顯。為了克服退除化學(xué)鍍鎳層對螺栓類零件過腐蝕的缺點，我們經(jīng)過上百次試驗，最終篩選出了上述退鎳工藝。在退除Ni一P合金層時，對基體的腐蝕很小，不易過腐蝕，退鍍時的氣體也較少，能保證退鍍質(zhì)量，改善了工作環(huán)境。

2.3堿蝕

氫氧化鈉40一6og/L，70一90“c，1一2而n。

2.4去灰除垢(出光)

鋁及鋁合金表面經(jīng)過堿蝕后零件表面附著一層灰色或黑色的掛灰，在流動的冷水或熱水中也清洗不凈，可在下述溶液中去除。

鉻醉109幾，硫酸10mIJL，室溫，除凈為止。

含硅或錳的鋁合金制品表面的掛灰(尤其是含硅量較高的鑄鋁)應(yīng)在下述溶液中去除:V(硝酸):V(氫氟酸)二3:1的混合酸中(由于反應(yīng)比較激烈，要加人一定量的緩蝕劑)，浸55左右，即可去除。

2.5浸鋅

浸鋅液配方及工藝條件:

氫氧化鈉40一509/L，氧化鋅10一150留L，酒石酸鉀鈉11一20歲L，三氯化鐵1一29幾，氫氟酸lg/L，室溫，(30士5)5。

浸鋅是非常關(guān)鍵的工藝，良好的浸鋅層能與基體以及后續(xù)的鎳層結(jié)合良好，且能掩蓋基體表面的缺陷，有助于獲得良好的鍍層。

我們采用堿性浸鋅液。只需在工件表面浸上一層鋅層，允許存在色澤差別，但是必須保證基體表面全部浸上鋅層，否則，不可進行下道工序。浸鋅后，不能用急水沖洗。

2.6退鋅

一次浸鋅時，首先是鋁氧化膜被溶解，鋁工件表面沉積上鋅，同時難免還有少量氧化膜殘留，沉積層不均勻，結(jié)合力不良。經(jīng)硝酸退除后，鋁工件表面進一步得到凈化。然后在浸鋅液中第二次沉鋅，以獲得致密、均勻、結(jié)合力強的鋅層。

退鋅液組成及操作條件:

質(zhì)量分數(shù)為65%的硝酸somuL，常溫，(5土5)5，鋅層必須全部退除。