专利名称：连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于电镀技术领域，特别是一种用于连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金元素的工艺，特别适用于高效板坯连铸机结晶器工作面电镀合金层，例如电镀镍钴合金。
按照本发明的工艺流程，首先和常规流程相似，对经机加工后的铜板经过除油处理，进行碱液、酸液电解刻蚀，稀酸活化待镀层表面。本发明工艺特征在于(1)将打磨清洗后的两块铜板工作面相对并和另外两块非金属材质端板组装成一个无底的槽子置于电镀工作平台上，与工作平台共同形成电镀槽；(2)将作为阳极的钛网篮放入上述电镀槽中间，向槽内注满低钴含量的氨基磺酸盐系电镀液；(3)以铜板作为阴极并接通电源开始电镀；(4)当镀层厚度达到0.1～0.3mm时，从电镀槽内排出20～60％的电镀液，将剩余电镀液的钴含量提高到15～30％，继续对铜板下半部进行电镀；(5)当铜板下半部工作面镀层达到1～3mm时结束电镀。
本发明的工艺中所采用的氨基磺酸盐系电镀液的成份为氨基磺酸镍(以镍离子计)20～30g/L氯化镍0.5～1g/L氨基磺酸钴(以钴离子计)0.2～8g/L硼酸 20～50g/L十二烷基硫酸钠0.08～0.15g/LAD485 40～70g/LPH值 4～5采用这种电镀液所获得的镀层具有应力低，韧性高，适应范围宽的特点，可以最大限度地减少热裂纹的产生。
降低氯化镍的用量，降低了内应力，改善了镀层的质量，提高了其高温机械性能。
组方中的镍、钴化合物是合金镀层的来源，硼酸用作为缓冲剂。
AD485是一种镀液添加剂，用以增加镀层的韧性，十二烷基硫酸钠用作表面活性剂，作用是降低镀液表面张力。
按照本发明的工艺，所使用的电源电流控制在0.8～7A/dm2，其取值取决于待镀结晶器铜板的规格。
按照本发明的工艺，对于高效板坯连铸机来说，结晶器铜板上半部镀层厚度控制在0.2～0.3mm，下半部镀层厚度控制在1.2～2.5mm。
根据对铜板工作面上下部分性能的不同要求，电镀液的成份也不相同，主要是电镀层中的钴含量有较大的差别，用于高效板坯连铸机结晶器铜板上半部镀层的电镀液成分为氨基磺酸镍(以镍离子计) 20～30g/L
氯化镍 0.5～1g/L氨基磺酸钴(以钴离子计) 0.2～1.0g/L硼酸20～50g/L十二烷基硫酸钠 0.08～0.15g/LAD485 40～70g/LPH值4～5用于高效板坯连铸机结晶器铜板下半部的电镀液成分为氨基磺酸镍(以镍离子计) 20～30g/L氯化镍 0.5～1g/L氨基磺酸钴(以钴离子计) 3～5g/L硼酸20～50g/L十二烷基硫酸钠 0.08～0.15g/LAD485 40～70g/LPH值4～5这样得到的上半部镀层，其钴含量低(0.5～1.9％)，而镍含量高，使之具有韧性高，热裂倾向小的优点，而下半部镀层中的钴含量高(15～30％)，使之具有耐磨性好、硬度高的优点，从而延长了使用寿命。
按照本发明所述的非金属材质端板可采用PVC、PP或包封塑料等材质。
首先对加工后的铜板工作面进行打磨清洗、碱液、酸液刻蚀后进行稀酸活化，然后进行下列步骤连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，包括对铜板进行打磨清洗，其特征在于(1)将打磨清洗后的两块铜板工作面相对并和另外两块非金属材质端板组装成一个无底的槽子置于电镀工作平台上，与工作平台共同形成电镀槽；(2)将作为阳极的钛网篮放入上述电镀槽中间，向槽内注满低钴含量的氨基磺酸盐系电镀液，此氨基磺酸盐系电镀液的成份为氨基磺酸镍(以镍离子计)20～30g/L氯化镍0.5～1g/L氨基磺酸钴(以钴离子计)0.2～1.0g/L硼酸 20～50g/L十二烷基硫酸钠0.08～0.15g/LAD485 40～70g/LPH值 4～5(3)以铜板作为阴极并接通电源开始电镀；(4)当镀层厚度达到0.1～0.3mm时，从电镀槽内排出20～60％的电镀液，将剩余电镀液的钴含量提高到15～30％，继续对铜板下半部进行电镀；所述的用于高效板坯连铸机结晶器铜板下半部镀层的氨基磺酸盐系电镀液的成份为氨基磺酸镍(以镍离子计) 20～30g/L氯化镍 0.5～1g/L氨基磺酸钴(以钴离子计) 3～5g/L硼酸20～50g/L十二烷基硫酸钠 0.08～0.15g/LAD485 40～70g/LPH值4～5(5)当铜板下半部工作面镀层达到1～3mm时结束电镀。
电镀过程中的电源电流控制在3～5A/dm2，端板采用PVC或PP材料。
权利要求
1.一种连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，包括对铜板进行打磨清洗，其特征在于(1)将打磨清洗后的两块铜板工作面相对，并和另外两块非金属材质端板组装成一个无底的槽子置于电镀工作平台上，与工作平台共同形成电镀槽，(2)将作为阳极的钛网篮放入上述电镀槽中间，向槽内注满低钴含量的氨基磺酸盐系电镀液，(3)以铜板作为阴极并接通电源开始电镀，(4)当镀层厚度达到0.1～0.3mm时，从电镀槽内排出20～60％的电镀液，将剩余电镀液的钴含量提高到15～30％，继续对铜板下半部进行电镀，(5)当铜板下半部工作面镀层厚度达到1～3mm时结束电镀。
2.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，其特征在于所述的氨基磺酸盐系电镀液的成份为氨基磺酸镍(以镍离子计) 20～30g/L氯化镍0.5～1g/L氨基磺酸钴(以钴离子计) 0.2～8g/L硼酸 20～50g/L十二烷基硫酸钠 0.08～0.15g/LAD485 40～70g/LPH值 4～5
3.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，其特征在于所述的电源电流控制在0.8～7A/dm2。
4.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，其特征在于对于高效板坯连铸机结晶器，所述的铜板上半部镀层厚度控制在0.2～0.3mm。
5.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，其特征在于对于高效板坯连铸机结晶器，所述的铜板下半部镀层厚度控制在1.5～2.5mm。
6.根据权利要求1或2所述的连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，其特征在于对于高效板坯连铸机结晶器，所述的用于结晶器铜板上半部镀层的低钴含量的氨基磺酸盐系电镀液的成份为氨基磺酸镍(以镍离子计) 20～30g/L氯化镍0.5～1g/L氨基磺酸钴(以钴离子计) 0.2～1.0g/L硼酸 20～50g/L十二烷基硫酸钠 0.08～0.15g/LAD485 40～70g/LPH值 4～5
7.根据权利要求1或2所述的连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，其特征在于对于高效板坯连铸机结晶器，所述的用于结晶器铜板下半部镀层的氨基磺酸盐系电镀液的成份为氨基磺酸镍(以镍离子计) 20～30g/L氯化镍0.5～1g/L氨基磺酸钴(以钴离子计) 3～5g/L硼酸 20～50g/L十二烷基硫酸钠 0.08～0.15g/LAD485 40～70g/LPH值 4～5
8.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，其特征在于在电镀高效板坯连铸机结晶器铜板时，所述的电流密度选用3～5A/dm2。
9.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜板的组箱式电镀合金工艺，其特征在于所述的非金属材质端板可采用PVC、PP或包封塑料。
全文摘要
本发明提供一种用于高效板坯连铸结晶器铜板组箱式电镀镍钴合金工艺，将打磨清洗后的两块铜板工作面相对并和另外两块非金属材质端板组装成一个无底的槽子置于电镀工作平台上，与工作平台共同形成电镀槽，将阳极放入槽中后向槽内注满低钴含量的氨基磺酸盐系电镀液，通电进行电镀，当镀层厚度达到0.1～0.3mm时，放去20～60％电镀液，将剩余电镀液的钴含量提高到15～30％，继续对铜板下半部进行电镀，直到镀层达到1～3mm，完成电镀。这种镀层纯度高，上部应力小，热裂倾向低，下部镀层硬度高，耐磨性能好，完全符合高效板坯连铸机对结晶器的特殊要求。
文档编号C25D7/00GK1455026SQ0313334
公开日2003年11月12日 申请日期2003年5月21日 优先权日2003年5月21日
发明者苏钢, 方克明, 张宏杰, 汪振明, 薛悦忠, 李毓昌 申请人:鞍钢附属企业公司一炼钢冶金修造厂