一种铝合金化学镀镍方法与流程

文档序号:11900494阅读:1255来源:国知局

本发明属于表面处理技术,尤其涉及一种铝合金表面化学镀镍方法。



背景技术:

铝合金化学镀镍作为一种具备优良均镀能力,能够提高铝合金件的耐磨性,同时保证零件镀后的尺寸精度的表面处理改性手段,得到广泛使用。然而,由于铝是一种化学性质较活泼的金属,与氧亲和力强,在大气中其表面极易产生一层薄而致密的氧化膜,甚至刚刚除去氧化膜的新鲜基体表面上,又会迅速重新生成氧化膜,导致铝合金在化学镀镍过程中与镍磷合金层结合力不够,极易起泡脱落。另外,铝合金的电极电位极负,约为-1.67V,很容易失去电子,当浸入化学镀镍溶液时,会与镍离子立即发生置换反应,而使镍金属与铝合金表面形成接触镀层,这种镀层疏松粗糙,与基体的结合强度差,会严重影响镀层与基体之间的结合力。

此外,铝的线胀系数与镍磷合金层的线胀系数相差较大,即使能够获得均匀细致的镀层,但当环境发生变化时,甚至在加热条件下进行镀覆时,由于基体与镀层的线胀系数不一致,容易产生内应力而破坏镀层。

铝是两性金属,在酸、碱溶液在都不稳定,因此,在镀前的表面处理过程中或处理后,以及镀覆过程中将使可能发生的反应变得复杂,给化学镀镍造成困难。

鉴于上述问题,需要找到一种能够保证镀层不易起泡脱落的铝合金化学镀镍方法。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种保证镀层不易起泡脱落的铝合金化学镀镍方法。

本发明的铝合金化学镀镍方法包括化学除油、光化、化学镀镍和吹干步骤,其特征在于在化学镀镍之前增加浸锌步骤,所述浸锌步骤包括一次浸锌、退锌和二次浸锌,其中

所述一次浸锌的浸锌溶液配方为:

工作温度为16℃~27℃,时间40s~60s;

所述退锌是浸洗后,采用酸溶液退除一次浸锌层;

所述二次浸锌的浸锌溶液配方为:

工作温度为15℃~30℃,时间20s~40s。

所述退锌采用的酸溶液为体积比1:1的硝酸溶液。

另外,所述方法还包括在化学除油之前的湿吹砂前处理,所述吹砂的压力为2~2.5MPa,吹砂时间为20s~30s,喷嘴与铝合金件间的间距为20cm~30cm。采用湿吹砂工序可提高零件表面粗糙度,增加镀层结合力。

本发明通过在化学镀镍前,进行浸锌处理,利用锌的固溶度较高,电极电位、线胀系数、原子直径都与铝接近的性质,保证镀层与铝合金表面结合力优良,获得结合力高的化学镀镍层。

通过在化学除油之前进行湿吹砂前处理,可提高零件表面粗糙度,进一步增加镀层结合力。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步说明本发明的铝合金化学镀镍方法。

锌的固溶度较高,电极电位、线胀系数、原子直径都与铝接近,通过利用该性质,在化学镀镍前,进行浸锌处理,可保证镀层与铝合金表面结合力优良,获得结合力高的化学镀镍层。

实施例1:

待处理的铝合金件为起动燃油电磁活门的外罩,铝合金材料牌号为2A50。

对铝合金件进行镀前验收,铝合金件外表面不得存在氧化色、氧化皮、油污等缺陷。

随后对装挂好的铝合金件进行化学除油,化学除油的溶液配方可以为:

工作温度为60℃~70℃,时间3min~5min。

在本实施例中,化学除油的溶液配方为:磷酸钠50g/L,氢氧化钠10g/L,硅酸钠30g/L,总碱度2.0%,工作温度65℃,时间4min。

对化学除油的铝合金件进行水洗,之后在室温下,采用密度为1.42g/cm3的硝酸进行2min~5min(优选3min)的光化处理,清除化学除油过程中的碱腐蚀残余物。

在对经过光化处理的铝合金件进行水洗后,进行一次浸锌处理,目的是溶解铝基体表面的氧化膜,使铝合金表面形成均匀细致的活化状态,一次浸锌的浸锌溶液配方为:

工作温度为22℃,时间50s。

浸洗后,在室温下采用体积比为1:1的硝酸溶液退除一次浸锌层。

对退锌后的铝合金件进行二次浸锌处理,目的是在铝基体表面形成锌层,以提高化学镀镍层与铝合金的结合力,二次浸锌的浸锌溶液配方为:

工作温度为25℃,时间30s。

对水洗后的二次浸锌的铝合金件进行化学镀镍,所述化学镀镍可采用通常的化学镀镍溶液和相应的工艺参数。在本实施例中,采用的化学镀镍溶液和工艺参数为:

优选的化学镀镍溶液和工艺参数为:

随后在40℃~50℃下,用压缩空气吹干水洗后的化学镀镍铝合金件。

本发明的铝合金化学镀镍方法中的水洗为本领域技术人员所知的常规水洗。

实施例2:

待处理的铝合金件为液压电磁阀的阀座,铝合金材料牌号为2A12。

在本实施例中,除了在铝合金件验收后和化学除油前,增加湿吹砂前处理,以提高零件表面粗糙度和进一步增加镀层结合力外,其余步骤与实施例1相同,不再赘述。

所述湿吹砂的吹砂压力可为2~2.5MPa,吹砂时间20s~30s,喷嘴与零件间的间距为20cm~30cm,在本实施例中,采用的具体参数为:吹砂压力2.3MPa,吹砂时间25s,喷嘴与零件间的间距为25cm。

在具体实施过程中,不采用化学浸锌处理及湿吹砂前处理的化学镀镍铝合金件出现镀层100%起泡脱落的现象,而采用化学浸锌处理及湿吹砂前处理的化学镀镍铝合金件基本上未出现起泡脱落的现象。本发明的铝合金化学镀镍方法通过在化学镀镍前,进行浸锌处理,利用锌的固溶度较高,电极电位、线胀系数、原子直径都与铝接近的性质,保证镀层与铝合金表面结合力优良,通过在化学除油之前进行湿吹砂前处理,可提高零件表面粗糙度,进一步增加镀层结合力,从而获得结合力高的化学镀镍层。

尽管在上面的说明中,描述了具体的铝合金材料、化学除油工艺、光化工艺和化学镀镍工艺,不过,本发明的铝合金化学镀镍方法也可适用于其他铝合金材料,可以采用本领域技术人员知道的其他化学除油工艺、光化工艺和化学镀镍工艺,只要能够实现相应目的即可。

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