专利名称：一种结晶器铜板功能性电镀工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学工程领域，具体涉及连铸机结晶器铜板的功能性电镀工艺。
背景技术：
结晶器铜板是连铸机重要部件，钢水流过连铸机结晶器经过冷却形成钢坯。在连铸拉坯生产过程中，钢坯与铜板表面相互接触产生摩擦，铜板表面产生磨损，通常采用功能性电镀技术在其表面镀覆一层导热性能良好又耐磨的材料，以达到减轻铜板表面磨损、提高铜板修复次数、延长铜板使用寿命的目的。随连铸技术发展，铜板电镀技术快速发展镀层材料由单质金属向合金材料发展，由铬向镍向镍铁、镍钴合金发展，镀层形式由复合层向单层发展，这种功能性电镀不同于普通电镀，镀层比较厚，通常厚度0. 2mm-2mm，不可避免带来镀层内部应力积累得较大问题，铜板在连铸生产中，镀层工作面处于高温钢水及冷却水环境中，冷热交替频繁，诱导镀层产生裂纹，镀层有时出现脱落现象，影响铜板拉坯过钢量，影响连铸机生产效率。而且电镀工序多、生产周期长。 公告号为CN1239752C的发明专利申请《电铸镍钴合金的方法》公开了一种电镀工艺，其电镀液是由NiS04 7H20、 NiCl2 6H20、 FeS04 7H20、 CoS04 7H20、 NaCl、 H3B03、C^H^S04Na、添加剂按一定比例配制而成的，该专利申请有效解决了镀层与基体结合力差的问题，提高了结晶器铜板的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种应力小、工序少、制造周期短、成本低的结晶器铜板功能性电镀工艺，采用硫酸盐电镀体系，同时加入了铁盐、钴盐；确保电镀出满足钢厂连铸拉坯使用要求的镍钴铁合金镀层，縮短电镀周期，降低了工艺成本和材料成本。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现 —种结晶器铜板功能性电镀工艺，该工艺包括电镀前对铜板进行化学除油、绝缘处理、电解除油、浓酸淋蚀、入槽电镀、出槽各个工序，其特征在于，在硫酸盐镀液主盐体系，同时加入了铁盐、钴盐，采用组合添加剂完成，并可以在电镀前处理中省略喷砂工序，优化
工艺流程。硫酸盐镀液主盐体系的组成为
NiS04 7H20100-400g/lNiCl2 6H2030-50g/lFeS04 7H2010-20g/lCoS04 7H2030-60g/lNaCl50-80g/lH3B0340-50g/lC12H25S04Na1. 0-1. 8g/l添加剂Al，20-80ml/l，添加剂Al是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液，其中苯亚磺酸钠3质量百分比为10-40%，糖精质量百分比为30-45%，其余为水； 添加剂A2 :60-100ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为30-60%。 所述的电镀参数为 温度35-7(TC 阴极面积阳极面积=1 : 2 ra值1.5-5.0 电流密度1.0-5. 0安培/分米2。 本发明的优点是采用硫酸盐镀液主盐及添加剂体系，硫酸盐镀液体系相比于氨基磺酸盐等体系一次性投入成本小；添加剂A1能使镀层压应力增加，通过加入添加剂A2，降低由Al产生的压应力，控制镀层内部应力，同时Al具有提高镀层整平能力作用，A2具有提高镀层光亮度、提高镀层韧性作用；通过调节镀液中钴盐及铁盐含量，控制镀层中镍、钴、铁含量，镀层厚度可达O. 2mm-4mm;在连铸拉坯生产中，镍钴铁镀层热裂数量减少，镀层脱落机率降低；电镀前处理中可以省略喷砂工序，可以减少空压机等设备费用投入，避免了喷砂用的棕刚玉等材料消耗，降低材料成本；縮短电镀生产周期，降低工艺成本。
本发明通过控制镀液主盐体系，采用组合电镀添加剂来实现。加入的添加剂为Al :20-80ml/l，A2 :60-100m1/1。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的工艺过程。实施例11、工艺流程化学除油一绝缘一电解除油一浓酸淋蚀一入槽电镀一出槽2、硫酸盐镀液主盐体系的组成为NiS04 7H20 300g/lNiCl2 6H20 40g/lFeS04 7H20 15g/lCoS04 7H20 50g/lNaCl 60g/lH3B03 45g/lC12H25S04Na 1. 5g/l添加剂Al，30ml/l，添加剂Al是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液，其中苯亚磺酸钠质
量百分比为10%，糖精质量百分比为30%，其余为水； 添加剂A2 :80ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为32%。 电镀参数为 温度35-70°C 阴极面积阳极面积=1 : 2 ra值1.5-5.0 电流密度1.0-5. 0安培/分米2。 实施例2 硫酸盐镀液主盐体系的组成为 NiS04 7H20 100g/lCN 101724873 A
NiCl:; 6H2030g/'1FeS(Xi 7H2020g/'1CoS(Xi 7H2060g/'1NaCl50g/1H3B0340g/'1C12H25S04Nal.Og/1 添加剂Al，20ml/l，添加剂Al是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液，其中苯亚磺酸钠质量百分比为20%，糖精质量百分比为35%，其余为水； 添加剂A2 :70ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为35%。 工艺流程和电镀参数同实施例1 。 实施例3 硫酸盐镀液主盐体系的组成为 NiS04 7H20 400g/l NiCl2 6H20 50g/l FeS04 7H20 20g/l CoS04 7H20 60g/l NaCl 80g/l H3B03 50g/l C12H25S04Na 1. 8g/l 添加剂Al，40ml/l，添加剂Al是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液，其中苯亚磺酸钠质量百分比为30%，糖精质量百分比为40%，其余为水； 添加剂A2 :90ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为40%。 工艺流程和电镀参数同实施例1 。 实施例4 硫酸盐镀液主盐体系的组成为 NiS04 7H20 150g/l NiCl2 6H20 35g/l FeS04 7H20 12g/l CoS04 7H20 35g/l NaCl 70g/l H3B03 45g/l C12H25S04Na 1. Og/1 添加剂Al，50ml/l，添加剂Al是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液，其中苯亚磺酸钠质量百分比为15%，糖精质量百分比为32%，其余为水； 添加剂A2 :60ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为50%。 工艺流程和电镀参数同实施例1 。
5
实施例5硫酸盐镀液主盐体系的组成为
NiS04 7H20200g/lNiCl2 6H2045g/lFeS04 7H2015g/lCoS04 7H2040g/lNaCl75g/lH萬50g/lC12H25S04Na1.8g/l添加剂Al，60ml/l，添加剂Al是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液，其中苯亚磺酸钠质量百分比为40%，糖精质量百分比为42%，其余为水； 添加剂A2 :100ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为60%。 工艺流程和电镀参数同实施例1。
权利要求
一种结晶器铜板功能性电镀工艺，该工艺包括电镀前对铜板进行化学除油、绝缘处理、电解除油、浓酸淋蚀、入槽电镀、出槽各个工序，其特征在于，采用硫酸盐镀液主盐体系，同时加入了铁盐、钴盐，采用组合添加剂完成；硫酸盐镀液主盐体系的组成为NiSO4·7H2O 100-400g/lNiCl2·6H2O 30-50g/lFeSO4·7H2O 10-20g/lCoSO4·7H2O 30-60g/lNaCl 50-80g/lH3BO340-50g/lC12H25SO4Na 1.0-1.8g/l添加剂A1，20-80ml/l，添加剂A1是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液；添加剂A260-100ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为30-60％。
2. 根据权利要求1所述的结晶器铜板功能性电镀工艺，其特征在于，所述的添加剂Al中苯亚磺酸钠质量百分比为10-40%，糖精质量百分比为30-45%，其余为水；
3. 根据权利要求1所述的结晶器铜板功能性电镀工艺，其特征在于，其电镀参数为温度35-70°C 阴极面积阳极面积=1 : 2ra值1.5-5.0 电流密度1.0-5.0安培/分米2。
全文摘要
本发明涉及一种连铸机结晶器铜板的功能性电镀工艺。该工艺包括电镀前对铜板进行化学除油、绝缘处理、电解除油、浓酸淋蚀、入槽电镀、出槽各个工序，在硫酸盐镀液主盐体系，同时加入了铁盐、钴盐，采用组合添加剂完成，并可以在电镀前处理中省略喷砂工序，优化工艺流程。本发明的优点是应力小、工序少、制造周期短、成本低。
文档编号B22D11/059GK101724873SQ20081022844
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者孙凤国, 戚克新, 王玲, 齐盛文 申请人:鞍钢重型机械有限责任公司