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                鎳鐵合金鍍鎳光亮劑
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                光亮鍍鎳常見故障處理

                文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2019-03-15 13:31:00

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                  鍍鎳是常見的鍍種之一,它已從普通鍍鎳(暗鎳)發展到全光亮鍍▆鎳,鍍鎳用的光亮劑也從無機光亮劑發展到第四代有機鍍鎳光亮劑。電鍍行業現用的全光亮鍍鎳槽液基本上是瓦特型,其配方及工藝規範除濃縮型光亮劑外,基本上大△同小異。鍍鎳出現故障時,應檢查工藝執行情況,分析故障出現的原因,將其解決。

                  2故障產生原因及排除方法

                  2.1工藝失衡

                  2.1.1鍍層光亮度不足

                  2.1.1.1產生原因

                  (1)光亮劑太少,主鹽含量太低,陽極板太短太少,鎳離子的沈積速度與遷移速度達不到平衡,致使鍍層光亮度不足。

                  (2)pH和溫度太高。此時主鹽易水解成Ni(OH)2沈澱,部分Ni(OH)2夾雜在鍍層中,造成鍍層光亮度不足。

                  (3)酸性鍍銅後,零件未洗凈。此時零件表面(銅層)上有一層堿性膜,鎳沈積在膜層上,致使鍍層達不到鏡面光亮。

                  2.1.1.2排除方法

                  (1)補充主光亮劑,相應地也需補充助光劑。按工藝要求調整主鹽及其它組成,增加陽極鎳板。

                  (2)用稀硫酸調節pH,降低溫度至工藝規範。

                  (3)酸性鍍銅後應徹底洗凈零件,必要時可●用稀硫酸除膜。

                  2.1.2鍍鎳層呈橘∴皮狀

                  2.1.2.1產生原因

                  鍍液pH太高,潤濕劑過量時,潤濕劑易與Ni2+作用,生成不溶性的化合物,雜亂地吸附(或沈澱)在零件表面上,造成鍍層厚薄不均。

                  2.1.2.2排除方法

                  加入少量活性炭吸附掉部分潤濕劑,過濾後再用稀硫酸調節pH至工藝規範。

                  2.1.3鎳層易燒焦

                  2.1.3.1產生原因

                  鍍液中主鹽太少,溫度太低,pH過高,電流密度太大。鎳沈積的過程中,失去Ni2+的量與遷移到陰極附近的Ni2+量需達到動態平衡。但是,由於主鹽太少,溫度太低,很低濃度的Ni2+在低溫條件下只能緩慢地遷移到陰極附近放電沈積。同時,pH太高使本∑ 來就很稀少的Ni2+還有部分生成微溶於水的淺綠色Ni(OH)2沈澱,造成鍍液中Ni2+更少。在大電流密度作用下,陰極附近的正負離子達不到平衡,致使鍍層燒焦。

                  2.1.3.2排除方法

                  按分析報告補充主鹽,提高鍍液▓溫度,用稀硫酸調節pH至工藝規範,過濾鍍液,適當調整電流密度。

                  2.1.4鍍層起皮,起泡

                  2.1.4.1產生原因

                  (1)鍍液內有Zn2+和N03-雜質存在,不但使鍍層出現黑色條紋等現象,還會使鍍層內應力增大,造成鎳層脆裂,最終呈粉末狀脫落。

                  (2)糖精是助光劑中的主要成分。自配助光劑時,糖精加入太多,會造成鎳層內應力增大,致使鎳層↘起皮、脫落。

                  (3)鍍前處理不良。零件表面上有殘留的氧化皮等雜物,造成鎳層起皮、起泡。

                  2.1.4.2排除方法

                  (1)除Zn2+時,可用瓦楞鐵皮作陰極,在攪拌條件下以0.2~0.4A/dm2電解處理,直至除凈為止;除N03-時,先將pH調至l~2,然後用大面積的陽極、小面㊣積的陰極,以大於l.4~dm2的電流密度電解1~2 h後,再降至0.2A/dm2繼續電解,直至鍍層正常。

                  (2)糖精太多時,用水稀釋鍍液即可,同時補充相應量的主鹽、硼酸及主光亮劑。也可先用2~3 mL/L.H202(W=30%)分解糖精及其它光亮劑,再在攪拌條件下將鍍液加溫至60~80℃除去多余的H202,然後加2~3g/L電鍍級的活性炭,攪拌0.5 h後,靜置2—3 h,過濾,按分析報告補充NiS04、H3B03,並調節pH,最後按新←配槽的要求分別加入主、助光劑。

                  (3)加強零件的前處理工作,嚴禁零件表面殘留氧化皮及油汙。

                  2.I.5鎳層上有針孔、麻點

                  2.1.5.1產生原因

                  (1)潤濕劑太少。電極作用所產生的氫氣泡易停留在陰極表面,Ni2+在氫氣泡周圍不斷地放電沈積,鎳層逐步增厚:當鎳層厚到氫氣泡無法承↑受時,氣泡就自動破裂,未沈積鎳層的氣泡部位,就出現凹坑,即針孔或麻點。

                  (2)泵內有空氣。非連續性過濾的鍍槽,過濾器上的泵是移動使用的,泵內總會含有一定量的空氣,當使用過濾器時,泵內殘留的空氣又未除盡,這些空氣隨泵的工作而進入鍍層成為氣泡,造成與潤濕劑太少而產生的相同故障。

                  (3)鍍層內有動物膠、油汙等有機雜質,這些無導電能力的有機雜質會粘附在零件表面,Ni2+無法在其上放電沈積;未粘附有機雜質的地方,鍍層繼續沈積增厚。如此一來,便形成凹坑式的針孔或麻點。

                  (4)用濕潤劑調節鍍液後,鍍層仍有麻點出現,這時就要考慮是否Fe3+含量太多。Fe3+在鍍液中成膠體狀,很難過濾除去,當它附著在零件表面時,鍍層就出現麻點。

                  2.1.5.2排除方法

                  (1)以赫爾槽試驗數據作為補充潤濕劑的依據。也◣可用直徑90~100 mm帶手柄的鉛絲圈從鍍液中輕輕地平行提起,圈內液膜完整不破時,潤濕劑含量為正常。潤濕劑太少,圈內無液膜形成;太多則液膜不易消失。

                  (2)鍍液過濾之前,應用濾液或去離子水除去泵內空氣。

                  (3)除有機雜質時,先用2~3 mL/L的H202氧化液內的有機雜質;然後在攪拌條件下將2~3g/L的粉狀活性炭加入液內,並加溫至60~70℃,繼續攪拌0.5 h,靜置3,4 h或過夜:最後過濾,試鍍。

                  (4)除Fe3+雜質。將鍍液加溫至60~70℃,然後加入已用熱水溶解好的0.5—1.0g/L的硫酸鉛,攪拌1 h:再加入2—5g/L的活性炭,繼續攪拌1 h;調節pH至6,靜置4 h或過夜;過濾,然後小電流電解0.5 h;最後補充光亮劑,試鍍。

                  2.1.6鍍層粗糙,毛刺

                  2.1.6.1產生原因

                  (1)電流密度太大,主光亮劑太多,pH過高。這些不正常的條件,會造成主鹽√水解,主光亮劑分解出炭等雜質,致使鍍層粗糙、毛刺。

                  (2)鍍液內陽極泥過多。陰極移動或空氣攪拌,往往會使陽極泥隨Ni2+的沈積而夾雜在鍍層內,致使鍍層粗糙、毛刺。

                  (3)鍍液面上有掉入的固體汙物,沾染在零件表面,Ni2+在固體汙物周圍呈圓錐狀沈積,但無法形成平整的鍍層,致使鍍層●出現毛刺。

                  2.1.6.2排除方法

                  (1)降低電流密度,補充助光劑使主、助光劑匹配,調節pH至工藝規範。

                  (2)清洗陽極板,檢查陽極袋的完整性,加強鍍液過濾,最好采用連續過濾。

                  (3)用過濾紙刮除液面上的固體漂浮物,然後連續過濾。

                  2.1.7鎳層發脆,龜裂

                  2.1.7.1產生原因

                  (1)鍍液pH太高,H3B03太少,電流密度大。在此條件下,主鹽會水解堿化,在大電流密度下生成的Ni(OH)2被夾雜在鎳層內,致使鎳層發脆或龜裂。

                  (2)片面地追求鍍層鏡面光亮,盲目地添加會導致張應力增大的主光劑,而忽視助光劑匹配的重要性,致使鍍層發脆。

                  (3)鍍液內Fe3+雜質含量超過O.09g/L時,鍍鎳層脆而龜裂;Zn2+雜質含量超過0.02g/L時,鍍鎳層光亮而脆裂;N03-混合在鍍鎳液中?鎳層不但呈灰黑色,而且還脆裂。

                  (4)有機光亮劑在使用過程中,不斷地分解出部分碳、氫元素,這些元素滲透到鍍層內,就會使鍍層發脆。

                  2.1.7.2排除方法

                  (1)補充H3B03,用稀硫酸調節pH至工藝規範,降低電流密度。

                  (2)補充助光劑,也可單獨補充部分糖精,使主、助光劑含量︻匹配。

                  (3)用小電流電解法除去Zn2+、Fe3+雜質。按2.1.4.2除去N03-。

                  (4)用活性炭吸附法除去碳,加溫趕走氫。也可用大處理法處理鍍液,然後調整鍍液,試鍍。

                  2.1.8鎳層呈灰黑色或有黑條紋

                  2.1.8.1產生原因

                  鍍液內有Pb2+、Zn2+、Cu2+、N03-等離子。一旦這些雜質含量超過允許範圍,鍍層不但出現脆裂,甚至會使鍍層呈灰黑色或有黑條紋。當Pb2+含量超過7 mg/L時,鍍件凹處及捆紮零件的鉛線處,不但無鍍層,而且呈灰黑色。zn2+含量超過0.02g/L時,鍍層會出現斑馬式的黑色條紋。Cu2+含量超出0.01~0.03g/L範圍時,低電流密度區就出現暗黑色的粗糙鍍層。

                  2.1.8.2排除方法

                  Zn2+、Cu2+等可用瓦楞鐵皮作陰極,以0.1~0.5 A/dm2的小電流進行電解處理,或加除雜水去除。Pb2+在pH為6.2時會生成Pb(OH)2沈澱,過濾即可除去,最後用0.1 A/dm2小電流電解2 h。按2.1.4.2除去N03-。

                  2.1.9鍍鎳層發花,發霧

                  2.1.9.1產生原因

                  (1)自配潤濕劑用的十二烷基硫酸鈉質量差,或者十二烷基硫酸鈉未徹底溶解就加入鍍槽,而且加入量超過0.1g/L時,鍍層就會發花,發霧。

                  (2)pH高時加入十二烷基硫酸鈉,會使鍍層發霧,且有粗糙感;pH過低時加入十二烷基硫酸鈉,鍍層也會發霧,無光澤。

                  (3)酸銅液中潤濕劑太少,零件出槽後易幹燥而被氧化,被氧化部位在鍍鎳時,鎳層就會發花。

                  (4)自配助光劑時,用的糖精質量差,加入量太多,會使鍍層發霧。

                  2.1.9.2排除方法

                  (1)盡量購買優良的冷水可溶的十二烷基硫酸鈉。提高鍍液溫度,大電流密度電解2~3 h即可解決由十二烷基硫酸鈉質量差引起的發霧。

                  (2)在添加十二烷基硫酸鈉時,應將鍍液的pH調至工藝規範內。

                  (3)適當地調節酸銅鍍液中的潤濕劑。

                  (4)自配鍍液助光劑時,應購買電鍍級糖精,加入量應按助光劑與主光劑的比例而定。

                  2.2人為故障

                  2.2.1鍍層脆性

                  2.2.1.1產生原因

                  某電鍍廠片面地追求鍍層光亮而忽視鍍層的內在質量。當鍍層不夠光亮時,就將市場上采購回來的液體組合濃縮型光亮劑加入槽內,鍍層雖達到鏡面光亮,-但由於未加入匹配的助光劑(也稱柔軟♂劑),鍍層的柔軟性逐漸下降,如此持續性補充鍍鎳光亮劑,鍍層張應力不斷增大,致使鍍層發脆。

                  2.2.1.2排除方法

                  當鍍層出現脆性時,可取鍍液做赫爾槽試驗,試片保留作對比。用2000 mL的燒杯取若幹鍍液,調pH,在攪拌條件下加活性炭,靜置過濾,濾液在相同條件下打片試〓驗,最後將2次試片作彎曲性對比。若脆性未改,則應加入少量的糖精(電鍍級),溶解後再打片試片;若脆性現象有所好轉,則可繼續補充糖精,直至脆性消失,以試驗的結果調整槽液,恢復後正常。

                  2.2.2鍍層不光亮

                  2.2.2.1產生原因

                  某電鍍廠因任務緊張而未註意到鍍液中的鎳板損耗情況,當鍍層出現不光亮甚至呈灰白色時,仍認為是鍍液中光亮劑不足而補充鍍鎳光亮劑。當2種光亮劑的補充量到達工藝規範後,情況仍未改善,此時方才檢查鍍槽及鍍液組成,發現陽極板太少太短。陽極板太少太短時,不但影響到鍍液內Ni2+的補充,還會影響到Ni2+的遷移速度及晶格生成與晶體長大的速度,致使鍍層不光亮。

                  2.2.2.2排除方法

                  盡量按陰/陽極面積之比的要求,購買電鍍級的鎳①板、鎳球或鎳角,清洗幹凈後掛在陽極棒上或裝入陽極鈦籃內。

                  2.2.3鍍層毛刺

                  2.2.3.1產生原因

                  主槽者上班前需做一些準備工作,如用砂皮打磨鍍槽上的陰、陽極棒等,但在打磨陰、陽極棒時未采取適當的措施,打磨下來的砂粒、銅粉及氧化銅落入鍍液中,鍍層就會產生毛刺。

                  2.2.3.2排除方法

                  在做準備工作時,先用一塊濕毛巾將極棒濕潤一下,然後用80#~100#的砂皮紙打磨極棒。打磨時濕毛巾隨著砂皮紙打磨的速度同步移動,使打磨下來的砂粒、銅粉及氧化銅沾在濕毛巾上,以免落入槽中造成鍍層毛刺。

                  2.2.4鍍層發花或脫皮

                  2.2.4.1產生原因

                  零件在前處理時,為趕時間、求進度,而忽視其重要性,致使零件表面殘留部分油汙及氧化皮。在鍍鎳時,鎳離子按電化學原理均勻地在整個零件表面上沈積,但由於鎳層下方某些部位存在少量油汙或氧化皮,這些部位的鎳層結合力較差或鎳沈積不均,致使鍍層發花或脫皮。

                  2.2.4.2排除方法

                  檢查除油液及酸槽液內的成分,若除油能力、去氧化皮能力很弱,應更換或補充,並按照工藝要求加強鍍前處理。

                  2.2.5鍍層毛刺

                  2.2.5.1產生原因

                  鋼鐵零件在前處理的打磨、磨砂工序時,操作者為求量而用大力氣連續性加速打磨零件,被打磨的鋼鐵零件表面過熱,從而生成具有磁性的Fe304。帶有磁性的零件在鍍鎳時,會將鍍液中微粒吸附在零件表面,造成鍍層出現毛刺。

                  2.2.5.2排除方法

                  鋼鐵件在打磨或磨砂時,用力不宜過大,被打磨的零件應分次輪流進行,這樣零件不會過熱,從而避免毛刺產生。

                  2.3特殊故障

                  2.3.1被鍍零件表面上布滿細小的斑點,但非麻點

                  2.3.1.1產生原因

                  在建電鍍廠時,廠房總是按工藝程序進行布局,鍍鉻槽一般排列在鍍鎳槽下風處或離鍍鎳槽不太遠的地方。在正常情況下,尤其裝備了較強的排風機的鍍鉻槽,鉻霧不可能飄入臨近的鎳槽。但是,由於排風機久未清理,排風⊙量減少,鍍鉻時產生的鉻霧無法全部排除。一旦風向變換,殘留的鉻霧就會順風到達鎳槽上方,強氧化性的鉻霧飄落到被鍍零件的表面,鍍件表面就會產生無數的斑點。

                  2.3.1.2排除方法

                  清理鍍鉻槽上的排風設備,加強排風。若風向受環境、氣候的影響,常出現與設計相反的風向,建議將鍍鉻工段用圍墻隔開,或者將其遷出車間。

                  2.3.2套鉻故障

                  2.3.2.1產生原因

                  鍍鎳層①鏡面光亮,柔軟性良好:但套鉻後鍍件邊緣出現燒焦,鍍層發花,或者鍍鉻後,掛具兩邊及頂端的零件發灰,掛具中間的零件鍍層露底。鍍鎳液中糖精含量太多,易使套鉻時出現故障,邊緣鉻層燒焦、發花等時有發生。鍍液中NiS04含量太少,pH太低(<3.5),鎳層套鉻時,也會出現掛具兩邊及頂部上的零件發灰,中間零件鍍層露底。

                  2.3.2.2排除方法

                  用稀釋法降低糖精含量,但應按比例補充其它成分及主光亮劑。也可用吸附法來降低糖精含量,但要註意其它光亮劑也會被吸附而損失,故在調節鍍液中的各組成及主、助光劑時,應保證它們含量的匹配。補充NiS04及調整pH至工藝要求。

                  3結語

                  光亮鍍鎳是一項簡單而細致的工作,只有掌握其成分消耗的規律,嚴格控制工藝規範,做好鍍液的維護工作,才能讓光亮鍍鎳工作順利地進行。


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