第一篇：铝合金表面处理研究
铝合金表面处理研究
学号：20091829 姓名：刘哲 专业班级：材科09-4班
2012年07月04日
铝合金表面处理研究
摘要：主要介绍了铝合金表面处理的一种方法-电镀，并对一些预处理进行分析与研究，知道了电镀过程中的一些参数的最佳数值。
关键字：表面处理、电镀、预处理
前言
金属表面复合涂层技术是指利用表面涂层工艺方法，如电镀、化学镀、真空熔覆、热喷涂、气相沉积、阳极氧化、热化学反应法、溶胶-凝胶法、离子注入以及涂装等技术，在金属表面形成一层或数层具有复合材料结构和性质，并与金属表面结合良好的薄膜[1]。近年来，进行涂覆的基体金属及合金主要有：碳钢、合金钢、铸铁、铝合金、铜合金、镁合金及钛合金等。金属表面复合涂层可广泛应用于石油、化工、能源、机械、冶金、电子信息、航空航天及军事装备等领域，正向着多功能性和应用性的方向发展。因此，金属表面复合层作为新材料研究的一个重要方向，具有广阔的应用前景。
铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。铝的产量在金属中仅次于钢铁的。至 19 世纪末，铝才崭露头角，成为在工程应用中具有竞争力的金属。铝合金的加工性能好，表面经抛光后具有良好的光反应能力。因此，在飞机、汽车、电器、仪表、日用品等领域，铝合金获得广泛的应用［2］。然而铝合金也存在缺点，主要是耐腐蚀性差，并且还有产生晶间腐蚀的倾向，这是一种最危险的腐蚀破坏。通过表面处理的途径，即氧化或电镀可以提高铝合金的耐蚀性，从而提高其使用性能[3 ],对铝和铝合金表面制备复合涂层意义深远[4]。国外在铝合金表面复合涂层研究方面投入了大量人力、物力，近年来相继出现了多种复合涂层。如美国为航空、航天应用的铝合金件开发了“TUFRAM”涂层，它是由一般阳极氧化膜层再渗入有机聚合物而成，表面性能优异，在民用产品方面也得到了推广[5]。我国在铝合金表面复合涂层研究方面也非常活跃。Li 等[6]应用化学复合镀在铝合金表面制备出了含 70vol%SiC 颗粒的 Ni-P-SiC 复合涂层。蒋驰等[7]在铝材基体上，综合应用等离子喷涂和电弧喷涂等热喷涂方法，喷涂钽、镝、铅等材料，制备具有辐射屏蔽效应的多层复合涂层，涂层与基体之间结合紧密，组织均匀致密，孔隙率低，满足了辐射屏蔽要求。黄开金等[8]采用激光熔覆在 AA7075 铝合金表面熔覆了 Zr-Cu-Ni-Al-TiC 复合粉末，制备出 Zr 基复合涂层，熔覆层表现出优异的耐磨性，尤其是随着熔覆层中 TiC 含量的增加，耐磨性得到显著的提高。一.铝合金电镀预处理
复合电镀是在电解质溶液中加入一种或数种不溶性固体颗粒，在金属离子被还原、形成镀层的同时，不溶性固体颗粒均匀弥散地分布于金属镀层中，形成复合镀层。采用电镀法可以制备多种复合镀层，主要有耐磨、自润滑、弥散强化、耐蚀性等复合镀层以及提高有机涂层结合强度的中间复合镀层。复合电镀具有以下特点：工艺简单、镀层多样化和分散相颗粒品种多[1]。
1.1挂具
对于铝合金电镀来讲，挂具是先决条件，特别是大件，必须要保证足够大的接触面积，以保证导电良好，不要用镀过铜的挂具，因为铜触点与铝件发生铜置换而产生触点起泡。1.2碱蚀
在保障去油、去蜡清洗干净的前提下，碱蚀的浓度、温度、时间控制至关重要，由于铝在氢氧化钠中优先溶解，易发生过度腐蚀和碱蚀不匀现象。1.3酸蚀(除垢)
由于铝合金是由铜、铁、镁、硅等成分组成，通常不与碱液发生反应，所以必须通过酸蚀（除垢）工艺除掉这些氧化物，使表面裸露出洁净金属基体。酸蚀（除垢）液一定要控制温度、浓度和时间这三个要素，特别温度，这是夏季铝合金易起泡的罪魁祸首，在夏天一定要有冷冻降温设备。对于含镁较高的铝合金在除垢之前必须用以下工艺，才能获得结合力良好的镀层。以下浸蚀工艺为：硫酸15%(体积百分浓度)，时间2~5 m i n，温度80℃。以下除垢工艺为：硝酸50%，温度15~25℃，时间1~2 m i n，再沉鋅。
1.4铝合金件必须浸镀过渡金属层
如浸锌、锡、镍金属，才能获得结合力良好的镀层，目前大多应用于大量生产的以沉锌为多，以二次沉锌工艺占主导，这是因为通常预浸锌得到的锌层粗糙多孔，结合力不好，为了进一步提高基体与镀层的结合力，常采用再次浸锌，这样得到的锌层比较平滑致密［9］。沉锌一般由市售、自配各占半壁江山，自配的以传统锌酸络合盐为基础，再加入铁、镍、铜与有机络合剂，即成了四元合金沉锌液，自配成本相应较低些，沉锌液的维护与管理需要注意以下几点：
（1）沉锌液温度：沉锌最好维持在15~25 ℃之间，过高由于锌等金属置换过快，得到灰黑疏松、粗糙，甚至海绵状的置换层，这种锌置换层结合力很差。而温度较低时，沉锌液反应比较温和，锌等合金析出量少，锌等合金置换层均匀致密，耐蚀性能和基体的结合力大有提高，所以很多厂家总抱怨夏天铝件总是起泡，其实铝合金电镀，夏天冷冻机是不可缺少的设备。
（2）沉锌时间：沉锌时间与沉锌液温度、浓度成反比（特别是金属离子的浓度），在沉锌液温度15~25℃，浓度20波美度时，沉锌时间第一次1 min左右，第二次30 s，过长会变得粗糙多孔，致密性、均匀性降低，影响后续工序。
（3）严格控制好沉锌的浓度，特别是碱与锌的综合比，一般N aO H 与Zn最佳比值为(10~12)∶1。当碱与锌比值过高时，置换出的锌合金结晶细致，但在铝合金表面沉积速度缓慢，对铝表面溶解速度加快，电镀后易产生麻点；当N aO H 对Zn比值过低时，在沉锌液中浸3~5 s，就会置换灰黑色的锌合金，这种置换层粗糙多孔，致密性差，电镀中途就会发现起泡，一般小型电镀厂沉锌液是市售的，没有分析条件，浓度完全靠波美计测定，据本人经验得出，低于15波美度，有的会出现起泡现象，高于25波美度，应缩减沉锌时间，当然应考虑沉锌液老化程度，比如，铝在沉锌液中会有溶解，随其铝溶解量的增加，溶液波美度也随之上升，所以会产生误差，如果带出量很少的话，应及时更换部分老液，适当补充新液。1.5预镀层
（1）铝合金电镀必须要求有一层结晶细致，厚度均匀，无孔隙的过渡镀层，避免在电镀酸铜被腐蚀而起泡。
2009年3月宁波市电镀行业协会专家工作委员会开会推广H ED P无氰镀铜工艺，取代了铝合金通常用昂贵的预镀镍工艺，这是铝合金电镀的一次革命，值得推广。（2）预镀镍 由于目前铝合金普遍采用瓦特镀镍液为基础的预镀镍工艺，作为过渡层，所以一向被人们所接受。但其最大的缺点就是：镀液易被铝、锌、铁等金属杂质所污染，经常需要电解或化学方法予以净化，才能保证预镀层的质量。
中性镍：由于中性镍pH 值近中性，对工件腐蚀很小，即使少量Zn溶解，因柠檬酸钠会隐蔽Zn，不影响镀层。
参考配方：硫酸镍140 g/ L、氯化镍30 g/ L、柠檬酸钠140 g/ L、硫酸铵35 g/ L、葡萄糖酸钠30 g/ L、湿润剂2 m l / L、pH 值6.8~7.2、温度50~60 ℃、电流密度2~3 A/ dm2。本人认为先镀中性镍作为预镀层，再用瓦特镍镀镍加厚，这样不但可以缩短预镀时间，减少金属杂质污染，并且可使预镀层更细致，紧密无孔隙，以保证铝合金表面结合力耐蚀性进一步提高，特别适用于汽车等高防腐耐用消费品。二.电镀参数对电镀质量的影响
铝合金的主要缺点是耐腐蚀性差，其合金容易产生一种潜在危险的腐蚀破坏———晶间腐蚀[10]。根据实验及计算结果可得出不同搅拌速度下的镀速。得知，搅拌速度对镀速影响很大，随搅拌速度的增大，镀速有很大提高； 但搅拌速度不能过 大，否则镀速有下降的趋势。搅拌速度低于 300r/min时，镀速随搅拌速度的增大而增加，高于 300r/min时，镀速随搅拌速度的增大而降低。铝合金试样施镀后，在不同搅拌速度下试样的镀层是很多细的颗粒，结果表明，当搅拌速度为 300r/min 时，镀层表面颗粒最小，最均匀，颗粒之间结合最紧密，镀层质量最好。
根据试验及计算结果可得出不同电流密度下的镀速,可知电流密度对镀速影响很大, 随着电流密度的增大, 镀速有很大提高, 但是电流密度过大时镀速有下降的趋势。电流密度低于 3.0 A /dm2时, 镀速随电流密度值的增加而增加, 高于 3.0A/dm2时, 镀速随电流密度值的增加而减少。一般情况下电流密度增加其沉积速度也会增加, 这符合法拉第定律, 但是当电流密度过高时, 溶液中消耗的镍离子不能得到及时的补充, 因此在电沉积过程中镀层会出现烧焦现象, 效果并不理想, 因此电流密度控制在 3.0 A /dm2为好。
三.铝合金电镀的应用
作为汽车安全件的铝合金轮毂，不但在车辆行驶过程中需要承受整车车身重量和过载压力，而且还要求具有比整车寿命更长的运行时间；同时轮毂在平衡整车外形美观方面也发挥着举足轻重的作用，所以轮毂的表面处理技术在提高轮毂耐腐蚀性、提高抗石击能力和增加美观效果等方面，都显得尤为重要。
目前，铝合金轮毂表面处理工艺主要分为涂装（喷漆或喷粉）和电镀两大类，过去那种单纯的阳极氧化膜处理工艺已逐步被淘汰。
铝轮毂电镀最早兴起于美国，高档汽车配上这样的轮毂显得华丽而且与众不同，主要原因是铝的轻质与装饰铬外观的完美结合。镀铬工艺主要流程为：除油→清洗→酸蚀→预镀锌→预镀暗镍→预镀亮铜→清洗→活化→镍封→镀铬→清洗→吹积水→烘干，电镀设备可采用连续通过式或步进式的电泳槽，但这样的传统电镀工艺由于使用强酸、强碱及氰化物、铬酐等有毒有害化学品，产生的废水成分复杂，对环境影响很大。随着社会环保意识的加强，大力发展环保产品才能真正促进经济发展，任何牺牲环保与浪费资源的发展都只能是短暂的，所以近几年来，国内外都加大了对铝轮毂表面处理的研究，新技术、新工艺也层出不穷。
此外，铝合金因密度小，比强度高，可以采用压铸技术高速地生产尺寸精度高、形状复杂和质量轻的零部件，从而在航空及建筑等领域获得广泛使用[11]。结语与展望 新的涂层技术层出不穷，并朝着高精密和智能化方向发展，如超声火焰喷涂、激光熔覆、真空烧结和激光诱导 WD 法等；同时也研制出了许多新的复合涂层，并向着多功能性和实用性的方向发展。金属表面复合涂层无疑具有很大的潜力和良好的发展前景，但也存在一些需要进一步探讨和亟待解决的问题：①继续完善现行工艺的研究，制备出性能更佳、品种更多的复合涂层，并加大涂层的实际应用和规模化生产的开发；②进一步深入研究解决复合涂层与基体金属之间的附着力差、涂层失效机理、涂层性能测定及涂层稳定性模拟等问题；③发展节能、清洁、无污染、工序简便、成本低和生产效率高的新工艺，应是今后的发展方向；④涂层多组元、纳米化、梯度化、微叠层、无机-有机杂化及多功能化应作为以后研究的重点。
参考文献
[1]宣天鹏．材料表面功能镀覆层及其应用[M]．北京：机械工业出版社，2008．7-16． [2]冯立明，王玥，孙华等．电镀工艺与设备[M].北京:化学工业出版社，2005:242 －243.[3]张宏祥，王为．电镀工艺学[M]．天津:天津科学技术出版社，2002:304－305． [4]孙万昌,张磊,张晗,卢建华.金属表面复合层研究进展[J].材料热处理技术,2011,40(16):75-77.[5]夏玉平，张之秀．铝合金阳极氧化特种复合涂层工艺研究[J]．兵器材料科学与工程，2000，23(2)：66-71． [6]Li L B，An M Z．Electroless nickel-phosphorus plating on SiCP/Al composite from acid bath with nickel activation[J]．J.of Alloy Compd，2008，461：85-91．
[7]蒋驰，张鹏程，肖云峰，等．铝表面钽 / 镝 / 铅复合涂层组织结构的研究[J]．材料保护，2001，34(1)：19-24．
[8]黄开金，林鑫，李朝武，等．AA7075 铝合金表面激光熔覆 Zr基复合涂层的组织与磨损行为 [J]． 应用激光，2006，26(6)：398-403.[9]冯立明，王玥，孙华．电镀工艺与技术［M］．北京:化学工业出版社，2005: 85－86.[10]安茂忠．电镀理论与技术[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004．279-285.[11]赵予川.铝压铸件镀锌军绿色钝化工艺[J].电镀与精饰.2010，212（11）：34-35.
第二篇：铝合金压铸件表面处理工艺及铝合金表面处理方法总结
铝合金压铸件表面处理工艺及铝合金表面处理方法总结
发布时间:2011-7-20 9:41:27 来源：互联网文字【大 中 小】
一、铝材磷化
通过采用SEM, XRD、电位一时间曲线、膜重变化等方法详细研究了促进剂、氟化物、Mn2+，Ni2+，Zn2+，PO4；和Fe2+等对铝材磷化过程的影响。研究表明：硝酸胍具有水溶性好，用量低，快速成膜的特点，是铝材磷化的有效促进剂、氟化物可促进成膜，增加膜重，细化晶粒;Mn2+，Ni2+能明显细化晶粒，使磷化膜均匀、致密并可以改善磷化膜外观；Zn2+浓度较低时，不能成膜或成膜差，随着Zn2+浓度增加，膜重增加O4含量对磷化膜重影响较大，提高PO4。含量使磷化膜重增加。
二、铝的碱性电解抛光工艺
进行了碱性抛光溶液体系的研究，比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光效果的影响，成功获得了抛光效果很好的碱性溶液体系，并首次得到了能降低操作温度、延长溶液使用寿命、同时还能改善抛光效果的添加剂。实验结果表明：在NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光效果。探索性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后，铝材表面反射率可以达到90%，但由于实验还存在不稳定因素，有待进一步研究。探索了采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性，结果表明:采用脉冲电解抛光法可以达到直流恒压电解抛光的整平效果，但其整平速度较慢。
三、铝及铝合金环保型化学抛光
确定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技术，该技术要实现NOx的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。新技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸。为此首先需要对铝的三酸化学抛光过程进行分析，尤其要重点研究硝酸的作用。硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀，提高抛光亮度。结合在单纯磷酸一硫酸中的化学抛光试验，认为在磷酸一硫酸中添加的特殊物质应能够抑制点腐蚀、减缓全面腐蚀，同时必须具有较好的整平和光亮效果。
四、铝及其合金的电化学表面强化处理
铝及其合金在中性体系中阳极氧化沉积形成类陶瓷非晶态复合转 化膜的工艺、性能、形貌、成分和结构，初步探讨了膜层的成膜过程和机理。工艺研究结果表明，在Na_2WO_4中性混合体系中，控制成膜促进剂浓度为2.5～3.0g/l，络合成膜剂浓度为1.5～3.0g/l，Na_2WO_4浓度为0.5～0.8g/l，峰值电流密度为6～12A/dm~2，弱搅拌，可以获得完整均匀、光泽性好的灰色系列无机非金属膜层。该膜层厚度为 5～10μm，显微硬度为300～540HV，耐蚀性优异。该中性体系对铝合金有较好的适应性，防锈铝、锻铝等多种系列铝合金上都能较好地成膜。
五、YL112铝合金表面氧化处理工艺技术
Yl112铝合金广泛应用於汽车、摩托车的结构件。
金属表面在各种热处理、机械加工、运输及保管过程中，不可避免地会被氧化，产生一层厚薄不均的氧化层。同时，也容易受到各种油类污染和吸附一些其它的杂质。
油污及某些吸附物，较薄的氧化层可先后用溶剂清洗、化学处理和机械处理，或直接用化学处理。对于严重氧化的金属表面，氧化层较厚，就不能直接用溶剂清洗和化学处理，而最好先进行机械处理。
通常经过处理后的金属表面具有高度活性，更容易再度受到灰尘、湿气等的污染。为此，处理后的金属表面应尽可能快地进行胶接。
经不同处理后的金属保管期如下：（1）湿法喷砂处理的铝合金，72h；（2）铬酸-硫酸处理的铝合金，6h；（3）阳极化处理的铝合金，30天；（4）硫酸处理的不锈钢，20天；（5）喷砂处理的钢，4h；（6）湿法喷砂处理的黄铜，8h。
六、铝及铝合金表面处理方法（方法1）
脱脂处理。用脱脂棉沾湿溶剂进行擦拭，除去油污后，再以清洁的棉布擦拭几次即可。常用溶剂为：三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。（方法2）
脱脂后于下述溶液中化学处理: 浓硫酸27.3重铬酸钾7.5水65.2 在60-65°C浸渍10-30min后取出用水冲洗，晾干或在80°C以下烘干；或者在下述溶液中洗后再晾干： 磷酸10正丁醇3水20 此方法适用于酚醛-尼龙胶等，效果良好（方法3）
脱脂后于下述溶液中化学处理：氟化氢铵3-3.5氧化铬20-26磷酸钠2-2.5浓硫酸50-60硼酸0.4-0.6 水1000 在25-40°C浸渍4.5-6min，即进行水洗、干燥。本方法胶接强度较高，处理后4h内胶接，适用于环氧胶和环氧-丁晴胶胶接。（方法4）
脱脂后于下述溶液中化学处理：
磷酸7.5氧化铬7.5酒精5.0甲醛（36-38%）80 在15-30°C浸渍10-15min，然后在60-80°C下水洗、干燥。（方法5）
脱脂后于下述溶液中进行阳极化处理： 浓硫酸22g/l 在1-1.5A/dm2的直流强度下浸渍10-15min，再在饱和重铬酸钾溶液中，于95-100°C下浸渍5-20min，然后水洗，干燥。（方法6）
脱脂后于下述溶液中化学处理：
重铬酸钾66硫酸（96%）666水1000,在70°C下浸渍10min，然后水洗，干燥。（方法7）
脱脂后于下述溶液中化学处理： 硝酸（d=1.41）3氢氟酸（42%）1 在20°C下浸渍3s，即用冷水冲冼，再在65°C下用热水洗涤，蒸馏水冲洗，干燥。此法适宜于含铜较高的铸造铝合金。（方法8）
喷砂或打磨后，在下述溶液中阳极化： 氧化铬100硫酸0.2氯化钠0.2 在40°C下于10min内将电压从0V升至10V，保持20min，再在5min内从10V升至50V，保持5min，然后水洗，700C下干燥。注意：游离氧化铬浓度不得超过30-35g/l。
（方法9）
脱脂后于下述溶液中化学处理： 硅酸钠10非离子去垢剂0.1 在65°C下浸渍5min，然后在65°C以下水洗，再用蒸馏水洗涤和干燥。适用于铝箔的胶接。（方法10）
脱脂后在下述溶液中化学处理： 氟化钠1浓硝酸15水84 在室温下浸渍1min，水洗后再在下述溶液中处理： 浓硫酸30重铬酸钠7.5水62.5 在室温下浸渍1min，水洗，干燥。
第三篇：铝型材表面处理
铝型材表面处理
铝型材表面处理主要分为：
① 氟碳喷涂、② 粉沫喷涂、③ 阳极氧化（阴极氧化）、④ 电泳、⑤ 电镀等。
这些表面处理方法间有相同也有不同，相同点就是都是在型材表面增加了保护膜；不同在于氟碳喷涂、粉沫喷涂是靠静电加膜于型材表面，所以也称静电喷涂；阳极氧化、电泳是通过直流电的正负极以及形成膜的分子、原子以及离子的正负相吸移动附着于金属表面而形成的保护膜；电镀和阳极氧化、电泳工艺术有雷同处，所不同的是：被电镀的可以不是金属，电镀液由含有镀覆金属（锌、铬、镍等）的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。1，电镀可以对五金和塑胶进行处理,。2，电泳和阳极只能对导电物体进行处理。3，电镀和电泳均为对被处理物体表面增材料，换句话说,就是厚度增加，4，而阳极则为对物体进行去材料处理,也就是阳极后厚度会减小。
下面就型材表面处理做具体分析
一、氟碳喷涂和粉末喷涂（静电喷涂）
粉沫喷涂：粉沫喷涂的原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧／聚酯树脂，可配制多种颜色。粉沫喷涂的特点 ：喷涂设备有手工的，有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上，抗冲击，耐磨擦，防腐蚀，耐候性等均好，涂料价格比氟碳便宜。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长期照射会造成自然退色，铝板向阳面和非向阳面几年后色差明显，一般为2-5年就产生明显色差。现在市场上出现名子叫彩色铝型材，用于铝门窗，就是用普通铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加，同时也增强抗腐蚀能力。
另一种静电喷涂为液态喷涂，又称氟碳喷涂，属于高档次喷涂价格较高，在国外早已应用。在国内近二年来才大面积用于铝板幕墙，由于其优异的特点，越来越受到建筑业及用户的重视和青睐。氟碳喷涂具有优异的抗退色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)的腐蚀性，抗紫外线能力强，抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境。是一般涂料所不及的。
氟碳喷涂的设备及工艺：
氟碳涂料本身性能决定，喷涂设备必须保证有出色的雾化效果，保证喷涂层的均匀性，氟碳涂料中的金属微粒的分布，直接影响涂层的外观效果。涂层均匀，质量优秀的氟碳涂层具有金属光泽，颜色鲜明、明显的立体感。而使用不合适的喷涂设备的氟碳喷涂层，会产生颜色不均，表面有阴影或涂层不牢。大大影响了氟碳的装饰效果，为了达到好的喷涂效果，均采用高压静电电气喷枪。氟碳喷涂工艺多采用多层喷涂，以充分发挥Kynar 500金属漆的耐久性、耐候性的优势，从铝材的前表面处理到各喷涂过程都需要严格控制质量，最终产品必须达到美国建筑制造业协会AAMA-605.02.90标准。
氟碳喷涂工艺流程为：
前处理流程：铝材的去油去污→水洗→碱洗(脱脂)→水洗→酸洗→水洗→铬化→水洗→纯水洗喷涂流程：喷底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→质检
多层喷涂工艺以三次喷涂(简称三喷)，喷底面漆、面漆及罩光漆和二次喷涂(底漆、面漆)。
1．前处理的目的：在铝合金型材、板材进行喷涂前，工件表面要经过去油去污及化学处理，以产生铬化膜，增加涂层和金属表面结合力和防氧化能力，有利于延长漆膜的使用年限。
2．底漆涂层：作为封闭底材的底漆涂层，其作用在于提高涂层抗渗透能力，增强对底材的保护，稳定金属表面层，加强面漆与金属表面的附着力，可以保证面漆涂层的颜色均匀性，漆层厚度一般为5-10微米。
3．面漆涂层：面漆涂层是喷涂层关键的一层，在于提供铝材所需要的装饰颜色，使铝材外观达到设计要求，并且保护金属表面不受外界环境大气，酸雨，污染的侵蚀，防止紫外线穿透。大大
增强抗老化能力，面漆涂层是喷涂中最厚的一层漆层，漆层厚度一般为23-30微米。
4．罩光漆涂层：罩光漆涂层也称清漆涂层，主要目的是更有效地增强漆层抗外界侵蚀能力，保护面漆涂层，增加面漆色彩的金属光泽，外观更加颜色鲜明，光彩夺目，涂层厚度一般为5-10微米。三喷涂层总厚度一般为40-60微米，特殊需要的可以加厚。
5．固化处理：三喷涂层一般需要二次固化，铝材进入固化炉处理，固化温度一般在180℃-250℃之间，固化时间为15-25分钟，不同氟碳涂料生产厂家，都会根据自己的涂料，提供最佳的温度和时间。氯碳喷涂厂(锔油厂)也有的根据自己经验把三喷时的两次固化改为一次固化。
质量检验：质量检验应按AAMA-605.02.90标准。严格的质量检查才能保证高质量喷涂产品
二、阳极氧化（阴极氧化）、电泳
电泳法可分为自由电泳（无支持体）及区带电泳（有支持体）两大类。前者包括 Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳及密度梯度电泳。区带电泳则包括滤纸电泳（常压及高压）、薄层电泳（薄膜及薄板）、凝胶电泳（琼脂、琼脂糖、淀粉胶、聚丙烯酰胺凝胶）等。电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。
它包括四个过程：
① 电解（分解）
在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子 OH，此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，涂膜沉积，方程式为： H2O→OH+H② 电泳动（泳动、迁移）
阳离子树脂及 H+ 在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。
③ 电沉积（析出）
在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。④ 电渗（脱水）
涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而完成整个电泳过程。
电泳表面处理工艺的特点：
电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。
阳极氧化的原理及相关知识
以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中, 利用电解作用, 使其表面形成氧化铝薄膜的过程, 称为铝及铝合金的阳极氧化处理。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时, 将发生以下的反应：
在阴极上, 按下列反应放出 H2：2H + +2e → H2
在阳极上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不仅是分子态的氧(O2), 还包括原子氧(O), 以及离子氧(O-2), 通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化, 形成无水的12O3膜： 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 应指出, 生成的氧并不是全部与铝作用, 一部分以气态的形式析出。阳极氧化的种类阳极氧化早就在工业上得到广泛应用。冠以不同名称的方法繁多, 归纳起来有以下几种分类方 法： 按电流型式分有：直流电阳极氧化；交流电阳极氧化；以及可缩短达到要求厚度的生产时间，膜层既厚又均匀致密, 且抗蚀性显着提高的脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性质分有：普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍, 这是因为它具有适用于铝及大部分铝合金的阳极氧化处理；膜层较厚、硬而耐磨、封孔后可获得更好的抗蚀性；膜层无色透明、吸附能力强极易着色；处理电压较低,耗电少；处理过程不必改变电压周期, 有利于连续生产和实践操作自动化；硫酸对人身的危害较铬酸小, 货源广, 价格低等优点。近十年来, 我国的建筑业逐步使用铝门窗及其它装饰铝材, 它们的表面处理生产线都是采用这种方法。
三、电镀工艺:利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良
好的金属层的过程叫电镀。电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电源后，在零件上沉积出所需的镀层。阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极，大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极，如：镀锌为锌阳极，镀银为银阳极，镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难，使用不溶性阳极，如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅，铅-锡合金，铅-锑合金等不溶性阳极。
工艺过程
一般包括电镀前预处理，电镀及镀后处理三个阶段。完整过程：
1、浸酸→全板电镀五金及装饰性电镀工艺程序
铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级 →浸酸→镀锡→二级逆流漂洗
2、逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗 →镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干工艺要求
① 镀层与基体金属、镀层与镀层之间，应有良好的结合力。
② 镀层应结晶细致、平整、厚度均匀。
③ 镀层应具有规定的厚度和尽可能少的孔隙。
④ 镀层应具有规定的各项指标，如光亮度、硬度、导电性等。
⑤ 电镀时间及电镀过程的温度，决定镀层厚度的大小。
第四篇：达克罗表面处理
达克罗"表面涂层处理技术是目前世界上最新的金属表面涂层处理技术工艺。用一种新工艺在金属表面涂敷专用混合涂层，可替代传统工艺的所有前处理工序，金属防护水平达到国际标准。在金属表面处理工艺中可称为高效全封闭绿色环保处理工程。达克罗是DACROMET的缩写和译音。又称达克锈、达克曼、迪克龙、锌铬膜。达克罗技术是由美国人发明，日本人买断，现被我国引进的专有控制性技术，整套工艺设备采用全过程闭路循环的涂复方式，革新了电镀工艺，杜绝了电镀过程中产生的酸、碱、锌、铬及污水、废气的排放等污染问题。达克罗是经过脱脂→抛丸→涂复→固化→冷却→成品的工艺过程，使用工件形成片状锌粉、铝粉及金属铬盐组成的银灰色防腐蚀涂层。达克罗膜层在金属表面形成的过程中，其挥发的物质几乎全部是经过气化的水分，且无任何污染和公害在工业发达国家中，已得到广泛的应用，正逐步替代污染严重的电镀锌、电镀镉、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀层、氧化、磷化等多种传统的表面处理工艺，从根本上减少了环境污染的发生，并具有其他表面处理所无法比拟的优势和特点。
目前国内从事达克罗涂覆生产的单位有四十多家，百分之六十的生产线分布在上海及江浙一带，现在，从设备到工艺、涂液、以及达克罗液的生产配方，在市场上均可找到提供的商家，价格也不高。达克罗的涂覆生产线，分为连续式和间断式二种，早期的达克罗生产线，因为都是一些资金充足的企业投资的，所以都采用了连续式的生产线。这种生产线的设备投资在一百万左右，包括前处理设备：如抛丸机、清洗机、浸涂与甩液的机械手、网带式烧结固化炉、化验检测设备等。在近几年，随着达克罗技术在中小企业的推广使用，出现了一种间断式的达克罗生产线，其中使用到的设备与连续式的主要区别在于其用于固化的烧结炉子采用了箱式的炉子，使设备的成本降低许多，另外，涂覆上也简化了，不再使用机械手涂覆及甩液，这样的结果，使整套市长的总的投资降到了三十万左右。
对于那些动手能力强的企业，还可以利用现有的设备，进行改造，添加一些必要的设备后组成达克罗生产线的，这样做的话，投资还可以大大的降低。
无论采用何种方式，都须满足达克罗生产的工艺要求，才能获得合格的产品。不能因为要降低生产成本，不顾生产工艺的要求，对设备乱改一气。
以上是我根据多年来的达克罗生产实践，对达克罗的一点解释，欢迎从事这一工作的同道互相探讨，如有不当，敬请指正。
第五篇：表面处理方法
表面处理的概念：
拼音：biaomianchuli，英文：surface treatment
在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。
对于金属铸件，我们比较常用的表面处理方法是，机械打磨，化学处理，表面热处理，喷涂表面，钕铁硼磁性材料表面处理，全新的稳定成熟，高效率低成本的处理工艺，优于磷化处理
钕铁硼磁性材料是钕，氧化铁等的合金。又称磁钢。
钕铁硼磁性材料牌号有：N30～N52；30H～50H；30SH～50SH；28UH～40UH；30EH～35EH等。
第三代稀土永磁钕铁硼是当代磁铁中性能最强的永磁铁。它的BHmax值是铁氧体磁铁的5-12倍，是铝镍钴磁铁的3-10倍；它的矫顽力相当于铁氧体磁铁的5-10倍，铝镍钴磁铁的5-15倍，其潜在的磁性能极高，能吸起相当于自身重量640倍的重物。
由于钕铁硼磁铁的主要原料铁非常便宜，稀土钕的储藏量较钐多10-16倍，故其价格也较钐钴磁铁低很多。
钕铁硼磁铁的机械性能比钐钴磁铁和铝镍钴磁铁都好，更易于切割和钻孔及复杂形状加工。
钕铁硼磁铁的不足之处是其温度性能不佳，在高温下使用磁损失较大，最高工作温度较低。一般为80摄氏度左右，在经过特殊处理的磁铁，其最高工作温度可达200摄氏度。
由于材料中含有大量的钕和铁，故容易锈蚀也是它的一大弱点。所以钕铁硼磁铁必须进行表面涂层处理。可电镀镍(Ni), 锌(Zn), 金(Au), 铬(Cr), 环氧树脂(Epoxy)等。
钕铁硼钝化剂, 阻止生锈及产生花斑，主要成分：金属表面钝化剂、沉膜剂、表面活性剂、缓冲剂、聚和剂等`。
简 称：Royce-799系列
适用范围：适用于钕铁硼材质、铸铁、粉未冶金等多种材质的表面直接钝 化使用
物理化学性质：
物性外观 浅黄色透明液体状物
PH 7．0-9．0
沉膜剂 ＞20%
钝化剂 ＞20%
其他活性剂 ＞4%
特 性:
本产品是昆山瑞仕莱斯公司研发部门专门针对钕铁硼材质的磁性材料开发的新型高效环保型钝化剂指标符合RoHS指令；药剂具特殊的缓冲体系，克服工件表面及内部的腐蚀,钝化效能稳定。
该产品使用简单、方便，具有长时间放置在空气中不生锈的特点，其钝化膜均匀，呈均匀的本色金属光泽膜，其钝化膜为晶格歪曲的平面Υ-Fe3O4。普通钢铁材钝化后可通过盐雾测试96小时，达九级以上。
使用方法:
1． 使用工艺
处理浓度 原液使用
处理温度 常 温
处理方法 浸 泡
处理时间 100-300秒
2．处理流程(参考工艺操作说明)
工件脱脂---------水洗---------酸洗-------水洗----------侵入Royce-799钝化剂（120-180s）--------Royce-789封闭剂(10-20s)----------烘烤。
注意事项：
1． 严禁药剂与酸碱直接接触；
2． 本产品不宜与人体直接接触，详见MSDS；
本品贮存注意：避光、阴凉、干燥。
昆山瑞仕莱斯水处理科技
表面处理的种类
基於不同物质的表面性质有差异，而完成品所需表面新的性质要求也各有不同，所以表面处理过程有很多种类。如:
• 镀(Plating)
• 电镀(Electroplating)
• 自催化镀(Auto-catalytic Plating)，一般称为“化学镀(Chemical Plating)”、“无电镀(Electroless Plating)”等
• 浸渍镀(Immersion Plating)
• 阳极氧化(Anodizing)
• 化学转化层(Chemical Conversion Coating)
• 钢铁发蓝(Blackening)，俗称“煲黑”
• 钢铁磷化(Phosphating)
• 铬酸盐处理(Chromating)
• 金属染色(Metal Colouring)
• 涂装(Paint Finishing)，包括各种涂装如手工涂装、静电涂装、电泳涂装等
• 热浸镀(Hot dip)
• 热浸镀锌(Galvanizing),俗称“铅水”
• 热浸镀锡(Tinning)
• 乾式镀法
• PVD 物理气相沈积法(Physical Vapor Deposition)
• 阴极溅射
• 真空镀(Vacuum Plating)
• 离子镀(Ion Plating)
• CVD 化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition)
• 其他: 表面硬化、加衬......飞行器制造中常用的表面处理方法
在航空史上,最初用硬铝板材做飞机蒙皮的尝试,因出现晶间腐蚀而失败。在发明并生产出表面包镀纯铝的硬铝板材之后，飞机才有可能采用全金属结构形式。耐热合金叶片表面涂以耐高温涂层，可提高涡轮进口温度，增大发动机的推力和热效率。玻璃表面上镀以透明电热薄膜，可制成防霜、防雾的风挡和观察窗。高强度钢、铝合金、钛合金和镁合金等异种材料，因电偶腐蚀原因不能直接接触使用，但这些材料的零件经过适当的表面处理后便可以装在一起。飞行器制造中常用的表面处理方法大体分为机械法、物理法和覆（镀）层法3类。
机械法 典型的方法是喷丸处理，常用以改变飞行器结构和发动机零件表层的残余应力状态，强化表层金属，提高表层质量，以延长疲劳寿命。
物理法 包括表面淬火和激光表面处理。表面淬火是利用钢的淬硬性，用高频感应电流或激光束将零件表层金属加热到高温，随后冷却使表面硬化。利用激光束也可以使表面极薄的一层金属熔化，表层下的冷基体使表层熔化的金属以极高的速度冷却，形成超微晶粒或非晶结构，从而提高材料对磨损、腐蚀和疲劳的抗力。
覆（镀）层法 这种方法在飞行器制造中应用得最广泛。常用的有:①电镀：各种钢制零件,除形状特别复杂的零件因受镀液分散能力限制不宜电镀外，大都经过电镀。②包镀：硬铝合金板材表面均包覆纯铝。每面包铝层的厚度一般占板材总厚度的2％～4％。③热渗（见热处理）：在航天器制造中，纯硅化物与复合硅化物涂层可用于防护难熔金属制件。料浆法涂敷铝化物涂层则适用于铌合金火箭喷管的高温防护。④喷镀（涂）：向制件表面喷涂熔化或半熔化的金属、合金、金属间化合物、金属氧化物或有机材料等的颗粒而形成镀层。喷涂锌、铝金属层可防止飞行器钢焊接件的常温腐蚀；喷涂难熔的碳化物、硼化物可防止高温腐蚀和磨损。⑤真空镀：包括物理气相沉积、化学气相沉积和离子镀，在飞行器制造中用于玻璃、塑料零件覆盖镀层，也用于各种钢制和钛制紧固件以及需要与铝、镁合金连接的航天器不锈钢薄壁冷却管的表面镀铝。其防护性能大大超过一般镀层。⑥转化膜：包括铬酸盐处理、磷酸盐处理、氧化等化学转化处理和阳极化处理。化学转化处理简单方便，可以处理形状复杂的零件。黑色金属的发蓝处理常用作航空仪表和光学仪器零件的装饰防护层。铝合金上的阳极氧化膜具有硬度高、耐磨、绝缘、绝热、表层多孔而且吸附能力好和化学稳定性高的优点，所以重要的铝合金零件，如蒙皮、翼肋、框架、接头等，均经过这种处理。硬阳极化处理主要用于飞行器上的各种耐磨铝合金零件，如作动筒和汽缸的内壁、轴承、舱门、地板、导轨等。⑦有机涂层：利用刷涂、浸涂、喷涂、电泳涂覆、静电喷涂等方法将有机涂料或塑料涂敷到零件表面上，经固化后形成连续的薄膜，以达到防护、装饰和伪装的目的。特种涂料还可用于推进系统和高速飞行器表面的高温防护。飞行器上的漆层要尽量的薄。漆膜的厚度由常规的0.1毫米减至0.075毫米时，一架巨型运输机的总重量约可减少1吨。
空间环境要求 航天器的表面处理还必须能耐高真空环境，防止镀层快速升华。锌与镉层升华后冷凝和沉积会导致电器系统短路或光学镜头模糊。铬的熔点比铂高,但升华速率是后者的1010倍，因此，航天器常常不得不采用昂贵的铂作镀层材料。合金镀层因升华速率不同可能导致成分变化,使性能降低。在真空环境中,吸附气体膜不复存在，必须防止轴承或密封装置中紧贴的金属面间发生冷焊。飞船与外界的热交换在真空中只能依靠辐射作用，所以改善表面辐射特性成为控制温度和利用太阳能的唯一手段。此外，同微流星和原子碰撞会使航天器表面粗糙，辐射特性改变，这也是航天器表面处理中需要考虑的因素。
真空镀膜表面处理
通常，在真空镀膜之前，应对基材（镀件）进行除油、除尘等预处理，以保证镀件的整洁、干燥，避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。对于特殊材料，如PE（聚乙烯）料等，还应对其进行改性，以达到镀膜的预期效果。
涂装工艺中的表面处理
表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。
据英国帝国化学公司介绍 , 涂层寿命受 3 方面因素制约 : 表面处理 , 占 60%;涂装施工 , 占 25%;涂料本身质量 , 占 15%。
工程机械行业 , 不同零部件的表面处理方式。
机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮 , 消除焊接应力 , 增加防锈涂膜与金属基体的结合力 , 从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到 ISO8501 — 1 ∶ 1988 的 Sa2.5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。
薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。工艺流程为 :
预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥
上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 , 或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。
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冷焊机修补
修补冷焊机历史介绍 修补冷焊机在国际上叫ESD（ELECTRO SPARK DEPOSITION），是由前苏联的专家应用类似于放电加工机Electro Discharge Machining 的电路原理研究开发出来的。主要用途是使用高硬度的碳化钨等材料对模具/金属表面进行涂层加工，提高耐磨性，耐热性，耐烧粘等性能。当初的加工机涂层厚度最大只能达到30üm 左右，因此无法满足修补需要。之后，经过了大量的研究开发，提高了其输出功率，改进了焊枪结构和焊条材料成份。针对以往的前后震动式电极，采用了旋转式电极，并且利用氩气保护来防止熔敷金属的氧化，氮化，实现了连续多层修补堆焊，提高了修补堆焊厚度，从而作为金属工件修复加工机推向市场。对于那些金属制品制造厂家，在工件制品出现毛刺、针孔、气孔、裂纹、磨损，划痕等缺陷时，利用以往的焊接方法来修复工件的话，工件会产生变形，甚至热裂或是易脱落。常常会得不到理想的修补效果，将就用或者直接报废。直接带来很多经济上的成本开支或交货的延迟。
本公司有多年代理德国多功能修补机器的经验。在不断创新改良的基础上，生产出―智能多功能修补王‖。采用国内外资厂家生产的最优质的零配件，在性能上更胜一筹。在市场中俱有相当的性价比。
该机型简介： 此机型为生造智能修补机械设备产品，是我公司针对广大模具业、铸造业、电器制造业、医疗器械、汽车、造船、锅炉、建筑、钢构、桥梁建设等行业改良生产，具有广泛的适用性。在国内是广大中小企业的首选修补设备。
智能冷焊机修补原理：
智能冷焊机是通过微电瞬间放电产生的高热能将专用焊丝熔覆到工件的破损部位，与原有基材牢固熔接，焊后只需经过很少打磨抛光的后期处理。
1．工作原理： 智能修补冷焊机的原理是，利用充电电容，以10－3～10–1秒的周期，10－6～10–5秒的超短时间放电。电极材料与工件接触部位会被加热到8000～25000°C，等离子化状态的熔融金属以冶金的方式过渡到工件的表层。图1所示的是（堆焊，涂层）的示意图及各种特性。A区是堆焊到工件表面的涂层或堆焊层，由于与母材之间产生了合金化作用，向工件内部扩散，熔渗，形成了扩散层B，得到了高强度的结合.2． 实现冷焊（热输入低）： 为什么能实现冷焊呢，如图2所示，放电时间（Pt）与下一次放电间隔时间（It）相比极短，机器有足够的相对停止时间，热量会通过工件基本体扩散到外界，因此工件的被加工部位不会有热量的聚集。虽然工件的升温几乎停留在室温，可是由于瞬时熔化的原因，电极尖端的温度可以达到25000°C左右.3． 结合强度高： 利用智能修补冷焊机进行修补堆焊时，即然热输入低，为什么结合强度还很大呢？这是因为焊条瞬间产生金属熔滴，过渡到与母材金属的接触部位，同时由于等离子电弧的高温作用，表层深处开成像生了根一样的强固的扩散层。呈现出高结合性，不会脱落。
产品优点：
1、设计合理，自由调节。可根据不同金属材质选用不同档放电频率，以达到最佳修补效果。
2、热影响区域小。堆覆的瞬间过程中无热输入，因而无变形，咬边和残余应力。不会产生局部退火，修复后不需要重新热处理。
3、极小的焊补冲击，本焊机在焊补过程中克服了普通氩弧焊对工件周边产生冲击的现象。对没有余量的工件加工面也可进行修补。
4、修复精度高：堆焊厚度从几微米到几毫米，只需打磨，抛光。
5、熔接强高：由于充分渗透到工件表面材料产生极强的结合力。
6、携带方便：重量轻（28公斤），220V电源，无工作环境要求。
7、经济性：在现场立刻修复，提高生产效率，节省费用。
8、一机多用：可进行堆焊，表面强化等功能。通过调节放电功率和放电频率可获得要求 的堆焊和强化的厚度的光洁度。
9、堆焊层硬度及补材多样性：
使用不同的电极棒材料（补材）可获得不同要求的硬度。堆焊修补 层硬度可从HRC 25 ~ HRC 62。主机控制系统：采用改进型内置工控微机进行双闭环精密控制。其稳定性和运行能力远远优于同类产品，采用智能IC控制板。气体保护系统：改为微机控制的同步氩气保护系统，使氩气保护更好，焊接效果更加牢固，美观。同时保持了原有优点--与激光焊机媲美，可以最大限度地节约氩气。安装条件 及耗材：(28°C)，湿度： 5% to 75% 不结露220伏50HZ交流电，电压稳定，环境：干净无灰尘或灰尘较少.主要消耗：焊丝、氩气、电.*适应范围：
●冲模 ● 锻模 ●注塑模 ●铸模 ●压铸模 ●金属类产品 ●机器零部件 ●工具
1)适用的材质
●铝质、铝合金 ● 铜质、铜合金 ●碳钢、不锈钢 ●全钢、半钢 ●铸钢、铸铁
2)修复的缺陷
●针孔、气孔 ●毛刺、飞边 ●磕碰、划伤 ●崩角、塌角 ●砂眼、裂纹 ●磨损、内陷 ●制造错误、制造缺陷、焊接缺陷
3)修复的缺陷部位
●尖角、锐边 ●沟槽、侧壁 ●底部、深腔 ●平面、分型 ●生产作业线上现场修复
镀铬知识介绍
◆ 铬的性质
(1)色泽 : 银白色，略带蓝色(2)原子量 : 52(3)比重 : 7.14(4)熔点 : 1800~1900℃(5)硬度 : 800~12OOHV(6)线膨胀系数6.7~8.4×10^-6(7)电化当量:0.324g/AH(8)标准电位 : 为-0.71V(9)在潮湿大气中很安定，能长久保持颜色
(10)在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐及有机酸和大多数气体中很稳定(11)易溶于盐酸及热浓硫酸(13)苛性钠溶液中铬阳极易溶解(14)铬镀层耐热性佳
(15)铬镀层优点为硬度高、耐磨性好、光反射性强(16)铬镀层缺点为太硬易脆、易脱落
(17)铬的电位比铁负,钢铁镀铬是属于阳极性保护镀层，而铬本身于大气中易形成极薄的钝态膜，所以耐腐蚀
(18)铬镀层具多孔性，所以对钢铁腐蚀性不很理想，所以一般先镀铜，再镀镍最后再镀一层铬才能达到防腐蚀及装饰的目的
(19)铬镀层广泛应用在提高零件的耐腐蚀性、耐磨性、尺寸修补、反射光，及装饰等用途.◆ 铬电镀的种类
1.防腐装饰性镀铬 a)普通镀铬 b)复合镀铬
c)快速自动调节镀铬 d)微裂纹铬和微孔铬 2.镀硬铬 3.镀乳白铬 4.松孔镀铬 5.镀黑铬 6.滚桶镀铬 7.无裂铬电镀
◆ 镀铬的特性
(1)须严格控制液温、电流密度、极距等操作条件(2)均一性差，对复杂形状镀件需适当处理(3)电流效率很低，须较大电流密度
(4)阳极采用不溶解性阳极，铬酸须通过铬酐补充(5)电镀过程中不许中断
(6)形状不同镀件不宜同槽处理，须用不同的挂具(7)镀件预热与液温一致，附着性才会好
(8)镀件要彻底活化，有时要带电入槽，附着性才良好
(9)需用冲击电流(大于正常50-100%)在开始电镀较复杂形状镀件，约2-3分钟而后慢慢降至正常电流密度范围内。
◆ 镀铬的影响因素
(l)CrO3浓度与导电性关系:在铬酐小于450g/l的情况下，铬酐浓度越高，导电性越好
(2)温度与导电性的关系:温度高，导电性好
(3)CrO3浓度与电流效率的关系:铬酐浓度高，则电流效率下降
(4)硫酸浓度的影响:浓度低时，低电流密度下电流效率高，反的电流效率低(5)三价铬的影响
1.三价铬很少时，沉积速率减慢 2.三价铬很高时，镀层变暗
3.三价铬增加，则导电度降低，需较大电压 4.三价铬愈多，光泽范围愈小(6)电流密度及温度的影响
1.镀液温度升高，电流效率降低 2.电流密度愈高，电流效率愈高
3.高电流密度，低温则镀层灰暗，硬度高脆性大，结晶粗大
4.高温而低电流密度，镀层硬度小，呈乳白色，延性好，无网状裂纹，结晶细致，适合装饰性的镀件
5.中等温度及中等电流密度，镀层硬度高，有密集的网状裂纹，光亮硬质铬镀层。
(7)杂质的影响
1.铁杂质，电解液不稳定，光泽镀层范围缩小，导电性变差,电压须增高，去除铁杂质比三价铬还困难，要尽量防止铁污染，不要超过10g/l 2.铜、锌杂质，含量低时，对镀层影向不大，铜最好不要大于3g/l 3.硝酸，是镀铬最有害的杂质，镀液须严禁带入硝酸污染
(8)阳极及电流分布的影响
1.阳极较大，电流分布较不均匀使镀层厚度不均勺 2.阳极面积大，三价铬形成较多。
3.复杂镀件，阳极宜用象形电极或辅助电极，使电流分布均匀。4.阳极的铅易氧化，形成黑色的氧化铅及黄色的铬酸铅。黄色的铬酸铅导电性不良
5.电流因尖端及边缘效应，造成镀层厚度不均，可采用绝缘物遮盖尖端或边缘。
◆ 镀铬的挂具(Rack)镀铬其镀液均一性极差，电流效率很低，须使用较高电流密度，所以挂具的设计要求对镀铬品质影响很大。其设计要点如下(l)不溶解
(2)导电好，不发熟，需足够截面积(3)与镀件接触良好
(4)结构以焊接方式，导电钩要弯成直角
(5)非电镀部份要用绝缘物覆盖，以减少电流消耗(6)结构要简单、易制造、轻便
(7)镀件放置位置要使气体自由逸出容易(8)应用辅助电极、双极电极(9)依镀件的形状、尺寸、数量及镀层用途等因素决定挂架的设计
◆ 镀铬常见缺陷及其原因
(l)镀层粗糙有颗粒 1.电流太大
2.阴极保护不当或末装 3.阴阳极太近4.表面前处理不好 5.镀液有浮悬杂质 6.硫酸太少(2)镀层脱落 1.前处理不良 2.中途断电 3.中途加冷水 4.预热不够(3)局部无镀层 1.电流太小
2.镀件互相遮盖
3.装挂不当，气体停滞(4)镀层不均匀 1.挂具接触不良 2.气体不易逸出 3.阳极型状不当(5)沉积速度慢 1.电流太小 2.三价铬太小 3.二极间距太大 4.镀件过大
5.槽内镀件过多(6)镀层暗色 1.温度太低
2.硫酸此例太少 3.三价铬太多(7)镀层针孔 1.前处理不佳
2.气体停滞镀件表面上 3.镀件被磁化 4.浮悬杂质 5.表面活性剂 6.镀液有磁性粒子
◆ 镀铬的氢脆性
镀铬的电流效率非常低，所以产生大量的氢气，会引起氢脆,尤其是硬化钢、高强度钢更需注意。去除氢脆方法有 :(l)镀前先做应力消除(stress relieving): 镀铬表面必须没有应力存在，一般镀件经机械加工、研磨，或硬化热处理都有残留应力(residual stress)，可加热150至230℃消除残留应力。
(2)镀后烘箱去氢 : 根据工件大小和镀层厚度确定温度和时间，通常选择的温度为150~250℃，时间0.5~5h。
铬是一种微带天蓝色的银白色金属。电极电位虽然很负，但它有很强的钝化性能，在大气中很快钝化，显示出具有贵金属的性质，所以钢铁零件镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中很稳定，能长期保持其光泽，在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定，但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中。铬层硬度高（HV800～110kg/mm），耐磨性好，反光能力强，有较好的耐热性。在500℃以下光泽和硬度均无明显变化；温度大于500℃开始氧化变色；大于700℃时才开始变软。
由于镀铬层的优良性能，广泛用作防护—装饰性镀层体系的外表层和机能镀层。
传统的镀铬工艺，其电镀液以铬酸为基础，以硫酸作催化剂，两者的比例为100：1。工艺的优点为：镀液稳定，易于操作；无论镀光亮铬还是镀硬铬，镀层质量都比较高，具有光亮、耐磨、稳定等优点，所以一直得到广泛的应用。其缺点为：（1）阴极电流效率非常低，一般只有8%～16%，这样，镀速相当慢，消耗的能量也相当大；（2）铬酸浓度高，含铬废水和废气污染大，材料浪费严重；（3）镀液温度较高，能量浪费大；（4）镀液的分散和覆盖能力差，形状复杂的零件必须采用象形阳极、防护阴极和辅助阳极才能得到厚度均匀的镀层。因此，国内外电镀界一直致力于改革高铬传统镀铬工艺，为降低铬酸浓度，减少其危害，提高镀铬效率进行着广泛的研究和探索。现已获得一定的成果。
改善传统镀铬工艺一般都采用在铬酸镀液中加添加剂的办法。这些添加剂可分为四类：（1）无机阴离子添加剂（如、、F－、、、、、等）；（2）有机阴离子添加剂（如羧酸、磺酸等）；（3）稀土阳离子添加剂（如La3+、、Ce3+、Nd3+、Pr3+、Sm3+等）；（4）非稀土阳离子添加剂（如Sr2+、Mg2+等）。
在改善传统镀铬工艺的过程中出现了三种较为突出的工艺：（1）以氟化物为催化剂的镀铬工艺；（2）以氯、溴、碘及稳定的羧酸作催化剂的镀铬工艺；（3）以稀土作添加剂的镀铬工艺。
一、镀铬的一般特性
（一）镀铬特点
1.镀铬用含氧酸做主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，电流效率低； 2.铬为变价金属，又有含氧酸根，故阴极还原过程很复杂；
3.镀铬虽然极化值很大,但极化度很小,故镀液的分散能力和覆盖能力很差,往往要采用辅助阳极和保护阴极；
4.镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降大，故镀铬的电压要比较高；
5.镀铬不能用铬阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。
（二）镀铬过程的特异现象
镀铬与其它金属电沉积相比，有如下特异现象：
（1）随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降；
（2）随电流密度升高而电流效率提高；
（3）随镀液温度提高而电流效率降低；
（4）随镀液搅拌加强而电流效率降低，甚至不能镀铬。
上述特异现象均与镀铬阴极还原的特殊性有关。
二、镀铬层的种类和标记
（一）防护—装饰性镀铬
防护—装饰性镀铬，俗称装饰铬。它具有防腐蚀和外观装饰的双重作用。为达此目的在锌基或钢铁基体上必须先镀足够厚度的中间层，然后在光亮的中间镀层上镀以0.25～0.5μm的薄层铬。例如钢基上镀铜、镍层再镀铬、低锡青铜上镀铬、多层镍上镀铬、镍铁合金镀层上镀铬等等。
在现代电镀中，在多层镍上镀取微孔或微裂纹铬是降低镀层总厚度，又可获得高耐蚀性的防护—装饰体系，是电镀工艺发展的方向。
在黄铜上喷砂处理或在缎面镍上镀铬，可获得无光的缎面铬，是用作消光的防护—装饰镀铬。
装饰性镀铬是镀铬工艺中应用最多的。装饰镀铬的特点是：（1）要求镀层光亮；（2）镀液的覆盖能力要好，零件的主要表面上应覆盖上铬；（3）镀层厚度薄，通常在0.25～0.5μm之间，国内多用0.3μm。为此装饰镀铬常用300～400g/L的高浓度，近些年来加入稀土等添加剂，浓度可降至150～200g/L，覆盖能力、电流效率明显提高，是研究开发和工业生产应用的发展方向。
防护—装饰镀铬广泛用于汽车、自行车、日用五金制品、家用电器、仪器仪表、机械、船舶舱内的外露零件等。经抛光的铬层有很高的反射系数，可作反光镜。
按照国际ISO标准，防护—装饰性镀铬标记方法如下：
分类标记构成：
Fe——基体金属钢铁的化学符号。
Cu——铜的化学符号，数字表示铜镀层最低厚度（μm）； Ni——镍的化学符号，数字表示镍镀层最低厚度（μm）。
表示镍镀层类型的符号： b——光亮镍镀层；
p——暗镍或半光亮镍镀层，欲得到全光亮镀层需抛光； d——双层或三层镍镀层； Cr——铬的化学符号。
表示铬镀层类型及其最低厚度的字符： r——普通（标准）铬； f——无裂纹铬； mc——微裂纹铬； mp——微孔铬。
分类标记示例：钢铁上由20μm（最低）铜、25μm（最低）光亮镍和0.3μm（最低）微裂纹铬构成的镀层的分类标记可写成：Fe/Cu20/Ni25b Cr mc0.3 几个术语的解释：
最低厚度——零件主要表面上能被直径20mm的球接触到的任何一处镀层厚度必须达到的最小值。
主要表面——指零件上的某些表面，该表面上的镀层对于零件的外观和使用性能起主要作用。
无裂纹铬（Cr f）——按ISO规定的试验方法检查时不出现裂纹。
微裂纹铬（Cr mc）——按ISO规定的试验方法检查时，有效面所有方向上每1cm长度可有250条以上的裂纹，裂纹呈网孔状结构。
微孔铬（Cr mp）——按ISO规定的试验方法检查时，微孔密度至少为100002孔/cm以上。
（二）硬铬（耐磨铬、工业镀铬）
在一定条件下沉积的铬镀层具有很高硬度和耐磨损性能，硬铬的维氏硬度达2到900～1200kg/mm,铬是常用镀层中硬度最高的镀层，可提高零件的耐磨性，延长使用寿命。如工、模、量、卡具；机床、挖掘机、汽车、拖拉机主轴；切削刀具等镀硬铬。镀硬铬可用于修复被磨损零件的尺寸公差。严格控制镀铬工艺，准确地按规定尺寸镀铬，镀后不需再进行机械加工的则称为尺寸镀铬法。
（三）乳白铬镀层
在较高温度（65～75℃）和较低电流密度下（20±5A/dm2）获得的乳白色的无光泽的铬称为乳白铬。镀层韧性好，硬度较低，孔隙少，裂纹少，色泽柔和，消光性能好，常用于量具、分度盘、仪器面板等镀铬。
在乳白铬上加镀光亮耐磨铬，称为双层镀铬。在飞机、船舶零件以及枪炮内腔上得到广泛应用。
（四）松孔镀铬
通常在镀硬铬之后，用化学或电化学方法将铬层的粗裂纹进一步扩宽加深，以便吸藏更多的润滑油脂，提高其耐磨性，这就叫松孔铬。松孔镀铬层应用于受重压的滑动摩擦件及耐热、抗蚀、耐磨零件，如内燃机汽缸内腔、活塞环等。
（五）黑铬
在不含硫酸根而含有催化剂的镀铬中，可镀取纯黑色的铬层，以氧化铬为主成分，故耐蚀性和消光性能优良，应用于航空、光学仪器、太阳能吸收板及日用品之防护—装饰。
三、镀铬液的种类和特性
（一）普通镀铬溶液
这是应用量大、面广的一种镀液，基本组分是铬酐和硫酸，按铬酐浓度可分为低、中、高浓度三种。
低浓度通常系指铬酐含量为120g/L以下的镀液。具有减少污染、降低成本、电流效率比较高（18%～20%）、镀层光亮度好、光亮电流密度范围宽等优点。缺点是需槽电压较高，镀液覆盖能力较差，适合于零件形状较简单的场合。
中浓度通常系指铬酐含量为180～250g/L的镀液。铬酐250g/L，硫酸根2.5g/L的镀液称为标准镀铬液，多用于镀硬铬。在这类镀液中加入镀铬添加剂，特别是混合稀土金属盐添加剂，镀液性能则有很大改善：①可将铬酐浓度降低到150～180g/L以内，镀液的覆盖能力明显提高，超过高浓度液；②可降低析铬的临界电流密度值，可采用较低电流密度（如8～10A/dm2），而电流效率却能达到20%以上，槽电压低于10V，故有明显的节电效果；③可实现常温电镀，在15～50℃之间均可施镀，有利于节约能源，提高工效。综合经济和环境效益好。这是现代电镀铬工艺的发展方向。
高浓度系指铬酐浓度为300～400g/L的镀液。具有较高分散能力和覆盖能力，主要用于装饰性镀铬。这种镀液带出损失多、对环境污染较严重。电流效率低（8%～13%）。随着稀土等镀铬添加剂的开发和应用，这类镀液已逐渐缩减。
发蓝
钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。
但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。
金属“发蓝”药液
采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液 1．配方： 硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克。
2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。3．说明：
（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。金属中含碳量%工作温度（℃）处理时间（分）开始终止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60 合金钢142-145153-15560-90（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。一般使用半年后就应更换全部溶液。
（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。然后,又用热水冲洗，吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液
1．配方： 磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克 2．制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：
（1）金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。
（2）此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。
4.“发蓝”工作温度为100℃，处理时间为40～45分钟。在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在3～5克／升；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在5～10克／升。应注意定期分析药液磷酸的含量。
5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。
发黑工艺
钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。
但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。
发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。
实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质
量的好坏往往因这些工序而变化。
金属“发蓝”药液
采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处
理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液
1．配方： 硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克
2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：
（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。
（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。-155合金钢142-145153-15560-90 金属中含碳量% 工作温度（℃）
处理时间（分）
开始
终止
>0.7135 137-143 10-30
0.5-0.7135 140-150 30-50
<0.4142 145-153 40-60
（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。一般使用半年后就应更换全部溶液。
（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。然后,又用热水冲洗，吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液
1．配方： 磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克
2．制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：
（1）金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。
（2）此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。
4.“发蓝”工作温度为100℃，处理时间为40～45分钟。在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在3～5克／升；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在5～10克／升。应注意定期分析
药液磷酸的含量。
5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。
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