防止带缝隙的焊接零件缝隙处锌镀层变黑的电镀锌方法与流程

文档序号:19117047发布日期:2019-11-13 01:16阅读:1179来源:国知局

本发明涉及一种带缝隙的碳钢焊接零件的电镀锌工艺方法,属于电镀工艺技术领域,特别针对单面焊接且焊缝背面有缝隙的零件,通过该方法加工的电镀锌零件可以有效防止缝隙处发生锌镀层起皮、变黑等现象。



背景技术:

碳钢材料零件经过焊接加工后,为保证零件耐蚀性,需要在零件整个表面进行镀锌处理,对于单面焊接零件,焊缝背面及内部存在微小缝隙结构。由于锌为两性金属,与酸或碱都易发生腐蚀反应,目前,镀锌加工中常使用许多强酸或强碱性腐蚀物质,比如碱性镀锌中镀锌槽液采用氢氧化钠强碱性腐蚀物质,钝化槽液采用铬酐、硝酸等强酸性腐蚀物质,在零件镀锌过程中,这些腐蚀物质渗入零件焊缝背面及内部的微小缝隙结构中,这些腐蚀物质易在镀后返渗镀锌层,造成该处锌镀层腐蚀并发黑,导致该处防护层失效,并影响零件镀后外观质量。



技术实现要素:

为了满足带缝隙的焊接零件对锌镀层的外观及耐蚀性能要求,本发明旨在提供一种可防止带缝隙的焊接零件缝隙处锌镀层变黑的电镀锌方法,提高带缝隙焊接零件锌镀层的外观质量及耐蚀性。

本发明是通过如下技术方案予以实现的:

防止带缝隙的焊接零件缝隙处锌镀层变黑的电镀锌方法,包括,

零件镀锌前的电化学除油和超声波清洗,且电化学除油和超声波清洗同时进行;

零件镀锌后的超声波清洗,零件镀锌后先进行超声波清洗,接着进行干燥处理,干燥完成后再对零件进行钝化,钝化后再次对零件进行超声波清洗并干燥。

进一步,上述超声波清洗的超声波频率为80khz。。

将上述防止带缝隙的焊接零件缝隙处锌镀层变黑的方法应用到带缝隙的焊接零件上,可得到下述方案:

一种用于带缝隙的焊接零件的电镀锌方法,包括以下步骤:

(1)来件验收:对待加工的零件进行检查,确认零件表面完成,无划伤、毛刺等缺陷,若零件表面油污情况较严重,先用汽油等有机溶剂对零件进行除油;

(2)装挂:按零件结构对零件装夹,保证零件开口朝上,不会造成气泡聚集,且导电性良好;

(3)电化学除油和超声波清洗:该工序为重要工序,因零件存在缝隙,零件镀锌前会对零件用防锈油进行油封,因防锈油渗透性较强,缝隙内油污经常去除不干净,所有除油过程中需对除油槽同时进行超声波清洗,加速缝隙内油污的分解,超声频率80khz,时间8分钟,视零件缝隙深度可延长;

(4)水膜检查:为检查零件表面油污是否去除干净,对零件进行水膜检查,零件表面的水膜在10~30s是连续的;

(5)弱腐蚀:为提高零件镀层结合力,对零件进行轻微腐蚀。

(6)镀锌:对零件进行镀锌处理;

(7)出光:为使零件表面光亮度更高,外观更好,对零件进行出光处理;

(8)超声波清洗:该工序为重要工序,因镀锌槽液为碱性,缝隙中残留的槽液返渗会腐蚀镀锌层,因此需要将缝隙中残留的溶液清理出来,对零件进行超声清洗,将缝隙中残留的溶液清理出来,超声频率80khz,清洗时间10min以上,视零件缝隙深度可延长;

(9)干燥:对零件进行干燥处理,及时将缝隙内残留的水分清理干净,防止残留腐蚀,干燥温度80℃,时间2h以上,视零件缝隙深度可延长;

(10)彩虹钝化:干燥后对零件进行钝化处理,为防止钝化液残留在零件缝隙中,钝化时间不超过20s;

(11)超声波清洗:为保证钝化液不会残留在零件缝隙内部,需对零件进行超声波清洗,将残留的钝化液清洗

(12)干燥:对零件进行干燥处理,及时将缝隙内残留的水分清理干净,防止残留腐蚀,干燥温度80℃,时间2h以上,视零件缝隙深度可延长;

(13)检验:按工艺规程要求对零件进行检查。

与现有技术相比较,本发明改变以往该类产品中缝隙处油污经常去除不干净,导致镀后出现油污返渗,造成该处镀层起泡。通过超声清洗+电化学除油方法,在除油的同时将缝隙的油污清理干净,采用80khz的高频超声清洗机,产生的气泡更小,对缝隙的清洗效果更加明显。零件镀锌+出光后,需对零件再次进行超声清洗,因镀锌液为强碱性,残留在缝隙中返渗会造成锌层腐蚀,引起镀层发黑,因此需及时将缝隙中残留的镀锌液去除干净。零件钝化后,为防止钝化液渗入缝隙中,再次对零件进行超声清洗,保证零件缝隙处不会残留腐蚀性介质。通过该工艺流程加工后,去除了零件缝隙处残留的腐蚀介质,保证零件在后续过程中不会发生镀锌层腐蚀变黑现象,提升了零件的耐蚀性和外观质量。

具体实施方式

下面按普通带缝隙零件加工流程对本发明作进一步的说明,但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例,在不脱离本发明上述技术思想情况下,凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更,均包括在本发明的范围内。

零件镀层的变黑是由于残留在焊缝背面及内部的微小缝隙结构腐蚀物质返渗造成,因此,在零件镀锌工序间加入高频超声波清洗及时对焊缝背面及内部的微小缝隙结构进行清理,能有效的清理焊缝背面及内部的微小缝隙结构中的腐蚀物质。防止零件在后续的存放过程中发生锌镀层腐蚀变黑现象。

上述电镀锌方法对带缝隙焊接焊缝零件适用,下面对主要加工工序进行说明。

1.来件验收,零件表面不允许有严重的黑皮、油污、裂纹、压伤、变形、磕碰划伤、毛刺等缺陷;

2.有机溶剂除油,180#汽油,按需选择,零件表面清洁时可不进行;

3.干燥,在空气中晾干或用压缩空气吹干零件;

4.装挂,夹具在使用前应将表面表面氧化皮彻底去除干净;凹形件凹处向上,便于电镀过程气泡析出;

5.化学除油,除油粉,浓度30~50g/l,时间≤30min,油污严重零件进行;

6.热水洗,时间为5~10s,温度≥60℃;

7.流动冷水洗;

8.电化学除油,除油溶液组分包括碳酸钠(na2co3),磷酸钠(na3po4),氢氧化钠(naoh)和硅酸钠(na2sio3),其中碳酸钠(na2co3)和磷酸钠(na3po4)的浓度20~30g/l,氢氧化钠(naoh)的浓度30~40g/l,硅酸钠(na2sio3)的浓度3~5g/l(上述浓度指电化学除油液中该组分的浓度,溶液中各组分之间的比例由电化学除油溶液中各组分的浓度决定),电化学除油时间:阳极5~8min,温度:60~80℃,电流密度:3~10a/dm2(除油的同时,用频率为80khz的超声波清洗机同时对零件进行清洗,电极材料为钢板或镀镍钢板,零件不允许阴极除油,油污较重时,可适当延长除油时间5~15min);

9.热水洗,时间:5~10s,温度≥60℃;

10.流动冷水洗;

11.水膜检查,零件表面水膜在10~30s是连续的;

12.弱腐蚀,硫酸(h2so4)密度为1.84g/ml,浓度100~150g/l,时间:0.5~1.5min,温度在室温;

13.流动冷水洗;

14.中和,选用碳酸钠(na2co3)作为中和溶液,浓度为30~50g/l,时间:3~5min,温度:室温;

15.流动冷水洗;

16.镀锌,采用的氧化锌(zno)溶液浓度10~20g/l,氢氧化钠(naoh)溶液浓度110~160g/l,开缸剂,浓度15~30ml/l,光亮剂,浓度1~5ml/l,隔10min检测镀层厚度,来确定电镀时间,温度:15~30℃,电流密度:3~5a/dm2;

17.流动冷水洗;

18.超声波清洗,在洁净的冷水槽中对零件进行超声波清洗,频率80khz,时间10min以上;、

19.干燥,将零件吹干后进行放入烘箱烘干,干燥温度80℃,时间2h以上;

20.彩虹钝化,钝化溶液组分包括铬酐(cro3),浓度4~5g/l,h2so4(密度1.84g/ml),浓度0.3~0.5ml/l,硝酸(hno3)密度1.42g/ml,浓度1.5~1.75ml/l,乙酸(ch3cooh),浓度2~2.5ml/l,时间:5~20s,钝化温度在室温;

21.流动冷水洗;

22.超声波清洗,在洁净的冷水槽中对零件进行超声波清洗,频率80khz,时间5min以上;

23.干燥,将零件吹干后进行放入烘箱烘干,干燥温度80℃,时间2h以上;

24.拆卸,拆卸时注意不要损伤零件;

25.检验,按hb5035要求对零件进行检验。

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