一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种针对镉镀层厚度为20-30 μπι的电镀镉工艺方法，适用于碳钢、结构钢以及不锈钢金属表面的电镀工艺。
【背景技术】
[0002]电镀镉是最常见的钢制工件表面防护工艺之一，该工艺具有较好的防腐蚀性能。航空工业生产中最常见的镀镉工艺以氧化镉、氰化钠等试剂为主，具有工艺稳定、操作性强、生产维护便利、使用寿命高、镀层耐蚀性高等特点，另外该镀液对镀层厚度的控制也非常精准，常见的镀层厚度有3 μ m-6 μ m、6 μ m_9 μ m以及9 μ m_15 μ m。但随着军用战机型号的快速发展，已由原来的陆空作战转变成为海陆空作战要求，海洋气候存在着高湿度、高盐度的环境氛围，该环境对金属零件的腐蚀性极强，所以新型战机的耐蚀性能要求也越来越高，现有的镀覆层厚度以不再满足飞机海上作战、维护、保养的需求。故需在现有电镀工艺的基础上发明一种高厚度电镀镉的工艺方法。
[0003]由电镀原理所知，镀层越厚，结合力越差，高厚度电镀镉的关键在于如何在提高镀层厚度的同时，确保厚度的均匀性以及镀层与基体的结合力。同时，镀层厚度越大，厚度范围越不易控制，如何准确的控制镀层厚度，也是确定工艺参数的关键。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法。通过本发明的方法不仅提高了镀层整体的耐蚀性能，同时不降低镀层与基体的结合力。
[0005]本发明采用的技术方案是:一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，包括如下步骤:
[0006](一 )清洁处理:将被镀工件依次经碱液、水、酸液和水进行清洗，至工件表面洁净。
[0007]( 二 )镀前处理:根据工件的材质进行镀前处理，然后用流动冷水清洗l_2min。
[0008](三)镀镉:将工件置于镀镉液中，于温度10-45°C，电流密度1.5A/dm2下，电镀65-75min ;然后用流动冷水清洗l_2min ;所述的镀镉液的组成如下:
[0009]氧化镉30-40g/L、氰化钠 120-130g/L、氢氧化钠 15_25g/L、
[0010]硫酸钠40_50g/L、硫酸镍 l_1.3g/L。
[0011](四)镀后处理:先将镀镉后的工件在室温下，于硝酸溶液中光泽处理2_3s后，用流动冷水清洗l_2min ;再将工件在室温下，于硫酸溶液中活化2-3s后，用流动冷水清洗l-2s ;再将工件在室温下，于处理液中处理5-20s后，将工件置于镀镉液中静置。
[0012](五)清洗干燥:将工件在流动冷水中清洗l_2min，再用40_60°C的温水清洗l-2min，最后用干燥清洁的压缩空气吹干，得到具有一定镉镀层厚度的工件。
[0013]上述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，步骤(一)中，所述的碱液组成如下:氢氧化钠60-80g/L、碳酸钠30-50g/L、磷酸三钠30_50g/L、硅酸钠10_30g/L。
[0014]上述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，步骤(一)中，所述的酸液组成如下:盐酸40-80mL/L、六次甲基四铵40_50g/L。
[0015]上述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，步骤(二)中，若工件材质为碳钢或结构钢，则于室温下，将工件置于氰化钠35-40g/L、氢氧化钠10-18g/L的混合液中处理10_90s ο
[0016]上述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，步骤(二)中，若工件材质为不锈钢时，则在镀液中，于室温，电流密度10-15A/dm2下，电镀l-4min ;所述的镀液组成如下:氯化镍 200-350g/L、盐酸 30-40mL/L。
[0017]上述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，步骤(四)中，所述的硝酸溶液浓度为 15-35g/L。
[0018]上述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，步骤(四)中，所述的硫酸溶液浓度为 10-20g/Lo
[0019]上述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，步骤(四)中，所述的处理液的组成如下:铬酐 3-5g/L、硫酸 0.15-0.35g/L、硝酸 2_4g/L、高锰酸钾 0.12-0.2g/L、醋酸 l_3mL/L。
[0020]上述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，所述的具有一定镉镀层厚度的工件，镉镀层厚度为20-30 μπι。
[0021]本发明的有益效果是:本发明已在航空电镀生产中取得应用，使用本发明电镀镉，镀层厚度在20-30 μπι可控，厚度较为均匀；电镀并钝化后的镀层耐蚀性按ΗΒ5194进行周浸试验，141h内未出现红锈，与常规8-12 μπι厚度的镀层相比(72h后出现红锈)，耐蚀性至少提尚95.8 %。
【具体实施方式】
[0022]实施例一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法
[0023]方法如下:
[0024](一 )清洁处理:将被镀工件依次经碱液、酸液和水进行清洗，至工件表面洁净，具体为:
[0025]1)将工件在75-95°C下，于碱液中去油污，然后用40_60°C的温水清洗l_2min，再用流动冷水清洗l_2min ;检查工件表面，工件从冷水中取出应保持30s水膜连续，不破裂，否则重新进行碱液、温水和冷水清洗，直至工件表面洁净；所述的碱液组成如下:
[0026]氢氧化钠60-80g/L、碳酸钠30_50g/L、磷酸三钠30_50g/L、硅酸钠10_30g/L。
[0027]2)将工件在室温下，于酸液中处理l_2min，然后用流动冷水清洗l_2min ;所述的酸液组成如下:
[0028]盐酸40_80mL/L、六次甲基四铵 40_50g/L。
[0029]( 二)镀前处理:
[0030]若工件材质为碳钢或结构钢，则于室温下，将工件置于氰化钠35_40g/L、氢氧化钠10-18g/L的混合液中处理10-90s。
[0031]若工件材质为不锈钢时，则在镀液中，于室温，电流密度10_15A/dm2下，电镀l-4min ;所述的镀液组成如下:氯化镍200-350g/L、盐酸30_40mL/L。
[0032](三)镀镉:将工件置于镀镉液中，于温度10-45°C，电流密度1.5A/dm2下，电镀65-75min ;然后用流动冷水清洗l_2min ;所述的镀镉液的组成如下:
[0033]氧化镉30_40g/L、氰化钠 120_130g/L、氢氧化钠 15_25g/L、
[0034]硫酸钠40_50g/L、硫酸镍 1-1.3g/L。
[0035](四)镀后处理:先将镀镉后的工件在室温下，于浓度为15_35g/L的硝酸溶液中光泽处理2-3s后，用流动冷水清洗l_2min ;再将工件在室温下，于浓度为10_20g/L的硫酸溶液中活化2-3s后，用流动冷水清洗l_2s ;再将工件在室温下，于处理液中处理5-20s后，将工件置于镀镉液中静置；所述的处理液的组成如下:
[0036]铬酐3_5g/L、硫酸 0.15-0.35g/L、硝酸 2_4g/L、
[0037]高锰酸钾0.12-0.2g/L、醋酸 l_3mL/L。。
[0038](五)清洗干燥:将工件在流动冷水中清洗l_2min，再用40_60°C的温水清洗
l-2min，最后用干燥清洁的压缩空气吹干，得到镉镀层厚度为20-30 μπι的工件。
[0039]检测结果:
[0040]1)镀层厚度在20-30 μ m可控，厚度均匀。
[0041]2)电镀并钝化后的镀层耐蚀性按HB5194进行周浸试验，141h内未出现红锈。
[0042]3)对镀件进行结合力检查，镀后在镀层表面用钢针划4-6条彼此间距1_的平行线，深达基体金属，再划4-6条垂直的平行线，划线应按同一方向，用10倍放大镜观察直线交叉处，镀层无起皮，脱落，说明镉镀层与基体结合力强。
【主权项】
1.一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于包括如下步骤: (一)清洁处理:将被镀工件依次经碱液、水、酸液和水进行清洗，至工件表面洁净； (二 )镀前处理:根据工件的材质进行镀前处理，然后用流动冷水清洗l-2min ; (三)镀镉:将工件置于镀镉液中，于温度10-45°C，电流密度1.5A/dm2下，电镀65-75min ;然后用流动冷水清洗l_2min ;所述的镀镉液的组成如下: 氧化镉30-40g/L、氰化钠120-130g/L、氢氧化钠15_25g/L、 硫酸钠40-50g/L、硫酸镍l_1.3g/L; (四)镀后处理:先将镀镉后的工件在室温下，于硝酸溶液中光泽处理2-3s后，用流动冷水清洗l_2min ;再将工件在室温下，于硫酸溶液中活化2-3s后，用流动冷水清洗l_2s ;再将工件在室温下，于处理液中处理5-20s后，将工件置于镀镉液中静置； (五)清洗干燥:将工件在流动冷水中清洗l_2min，再用40-60°C的温水清洗l_2min，最后用干燥清洁的压缩空气吹干，得到具有一定镉镀层厚度的工件。2.根据权利要求1所述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于:步骤(一)中，所述的碱液组成如下: 氢氧化钠60-80g/L、碳酸钠30-50g/L、磷酸三钠30_50g/L、硅酸钠10_30g/L。3.根据权利要求1所述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于:步骤(一)中，所述的酸液组成如下: 盐酸40-80mL/L、六次甲基四铵40_50g/L。4.根据权利要求1所述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于:步骤(二)中，若工件材质为碳钢或结构钢，则于室温下，将工件置于氰化钠35-40g/L、氢氧化钠10-18g/L的混合液中处理10-90s。5.根据权利要求1所述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于:步骤(二)中，若工件材质为不锈钢时，则在镀液中，于室温，电流密度10-15A/dm2下，电镀l-4min ;所述的镀液组成如下:氯化镍200-350g/L、盐酸30_40mL/L。6.根据权利要求1所述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于:步骤(四)中，所述的硝酸溶液浓度为15-35g/L。7.根据权利要求1所述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于:步骤(四)中，所述的硫酸溶液浓度为10-20g/L。8.根据权利要求1所述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于:步骤(四)中，所述的处理液的组成如下: 铬酐 3-5g/L、硫酸 0.15-0.35g/L、硝酸 2_4g/L、 高锰酸钾 0.12-0.2g/L、醋酸 l-3mL/L09.根据权利要求1所述的一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法，其特征在于:所述的具有一定镉镀层厚度的工件，镉镀层厚度为20-30 μ m。
【专利摘要】本发明涉及一种具有高厚度镉镀层的电镉镀方法。采用的技术方案是：清洁处理；镀前处理；镀镉：将工件置于镀镉液中，于温度10-45℃，电流密度1.5A/dm2下，电镀65-75min；然后用流动冷水清洗1-2min；所述的镀镉液的组成如下：氧化镉30-40g/L、氰化钠120-130g/L、氢氧化钠15-25g/L、硫酸钠40-50g/L、硫酸镍1-1.3g/L。镀后处理和清洗干燥，得到具有镉镀层厚度为20-30μm的工件。通过本发明的方法不仅提高了镀层整体的耐蚀性能，同时不降低镀层与基体的结合力。
【IPC分类】C25D3/26, C25D5/48, C25D5/36
【公开号】CN105274585
【申请号】CN201510861878
【发明人】沙春鹏, 杨波
【申请人】沈阳飞机工业（集团）有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月27日