本发明涉及金属表面处理防护工程
技术领域：
，具体来说是一种在金属材料上电镀无氰低氢脆镉镀层用的无氰镀镉槽液，同时还涉及该无氰镀镉槽液的配制方法，及在在无氰低氢脆型电镀镉层中的用途。
背景技术：
：传统的氰化镀镉方法，由于槽液成份简单，工艺稳定成熟，镀层低氢脆、耐蚀性强等优点而广泛用于航天、航空及海军零件上。但随着公众社会对环境的关注，国家对高污染企业——含氰电镀生产的控制，各地区各城市都在逐步禁止或淘汰含氰电镀，在此背景下，无氰镀镉工艺研究得以快速发展，但目前国内无氰镀镉工艺多用于民用产品零件上，原因是电镀过程中会引起材料氢脆，从而导致零件强度降低，制约其应用于航天、航空及海军等军用产品零件上。技术实现要素：本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种深镀和均镀能力好，设备使用寿命相对较长，适合于复杂结构零件的无氰镀镉槽液。本发明的另一目的在于提供该无氰镀镉槽液的配制方法。本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：本发明的一种无氰镀镉槽液，包含下述原料：硫酸镉 50-60g/L； 氯化铵 220-240g/L；氨三乙酸 100-120g/L； 乙二胺四乙酸 10-20g/L；12烷基硫酸钠 0.05-0.1g/L； 氯化锌 0.05-0.1g/L；硫脲 0.5-1.0g/L； 阿拉伯树胶0.5-1.0g/L。上述的一种无氰镀镉槽液，包含下述原料：硫酸镉52g/L；氯化铵240g/L；氨三乙酸100g/L；乙二胺四乙酸18g/L；12烷基硫酸钠0.05g/L；氯化锌0.08g/L；硫脲0.5g/L；阿拉伯树胶0.5g/L。上述的一种无氰镀镉槽液，包含下述原料：硫酸镉58g/L；氯化铵225g/L；氨三乙酸120g/L；乙二胺四乙酸 12g/L；12烷基硫酸钠0.08g/L；氯化锌0.05g/L；硫脲0.8g/L；阿拉伯树胶0.8g/L。上述的一种无氰镀镉槽液，包含下述原料：硫酸镉55g/L；氯化铵235g/L；氨三乙酸110g/L；乙二胺四乙酸 15g/L；12烷基硫酸钠0.06g/L；氯化锌0.1g/L；硫脲0.7g/L；阿拉伯树胶0.7g/L。本发明的一种无氰镀镉槽液的配制方法，包括以下步骤：（1）按上这配方量在镀槽中加入乙二胺四乙酸和氨三乙酸，用少量水调成糊状，在搅拌下加入已溶解的氢氧化钠溶液调整槽液PH值约6.0左右，不断溶解至清亮，此时；另一容器中加入少量不超过70℃的水将硫酸镉和氯化铵搅拌溶解（溶解较为困难，所需时间较长），待只有少量沉淀时便可倒入镀槽中，加水至规定体积，至沉淀全部溶解；然后用氨三乙酸或氨水调整槽液PH值，达到6.0-6.9，槽液清亮，镀液冷至室温；（2）在容器中加入硫脲，用少量冷水溶解，再加入阿拉伯树胶，室温下搅拌溶解（溶解速度较慢），静置1-2h后待完全溶解后搅拌下缓慢加入镀槽中；（3）用少量水把12烷基硫酸钠调成糊状，再用大量沸水溶解，趁热在搅拌下缓慢加入镀槽；（4）最后用水溶解氯化锌后缓慢加入镀槽。一种氰镀镉槽液在无氰低氢脆型电镀镉层中的用途，包括如下步骤：（1）工件常规前处理；（2）将工件在电流密度1.2A/dm2、温度10-40℃下在无氰镀镉槽液进行常规电镀；（3）冷水洗、热水洗、吹干；（4）除氢：按零件材料的抗拉强度进行镀后除氢，具体除氢条件见表1：表1除氢条件（5）工件常规彩色钝化。本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果，由以上技术方案可知，本发明选用中性（弱酸性）氨羧络合物型无氰镀镉槽液，能降低槽液界面张力，使电镀过程中氢气泡难以在阴极表面滞留，减少吸氢，并可通过除氢工序消除电镀过程对零件强度造成的影响，克服常规无氰镀镉工艺缺陷，使其能够顺利用于航天、航空及海军等军用产品零件上。槽液偏中性对设备腐蚀性较小，设备使用寿命相对较长，深镀和均镀能力好，适合于镀复杂结构零件。实验证明：选用吸氢最为敏感的高强度钢——4340材料制作的缺口氢脆试样棒，采用本工艺电镀镉层8-12µm，缺口试棒可达到持续200h不断裂，满足HB5036-92《镉镀层质量检验》标准要求，使得该电镀工艺能顺利应用于航天、航空及海军等军用产品零件上，另外该电镀工艺还相继通过MOOG、GE、UTAS等3家国外公司的质量考核认证。具体实施方式下面结合实例对本发明进行详细描述，进一步解释和说明本发明的技术方案特点。实施例1：一种无氰低氢脆型电镀镉层的方法，包括如下步骤：（1）用丙酮除油、去应力、电解/化学除油、热水洗、流动冷水洗、弱腐蚀、流动冷水洗；（2）无氰镀镉槽液配制：硫酸镉52g/L；氯化铵240g/L；氨三乙酸100g/L；乙二胺四乙酸18g/L；12烷基硫酸钠0.05g/L；氯化锌0.08g/L；硫脲0.5g/L；阿拉伯树胶0.5g/L；a、按上这配方量在镀槽中加入乙二胺四乙酸和氨三乙酸，用少量水调成糊状，在搅拌下加入已溶解的氢氧化钠溶液调整槽液PH值约6.0左右，不断溶解至清亮，此时；另一容器中加入少量不超过70℃的水将硫酸镉和氯化铵搅拌溶解（溶解较为困难，所需时间较长），待只有少量沉淀时便可倒入镀槽中，加水至规定体积，至沉淀全部溶解；然后用氨三乙酸或氨水调整槽液PH值，达到6.0-6.9，槽液清亮，镀液冷至室温；b、在容器中加入硫脲，用少量冷水溶解，再加入阿拉伯树胶，室温下搅拌溶解（溶解速度较慢），静置1-2h后待完全溶解后搅拌下缓慢加入镀槽中；c、用少量水把12烷基硫酸钠调成糊状，再用大量沸水溶解，趁热在搅拌下缓慢加入镀槽；最后用水溶解氯化锌后缓慢加入镀槽；（3）将工件在电流密度1.2A/dm2、温度10-40℃下进行常规电镀；（4）冷水洗、热水洗、吹干；（5）除氢：按零件材料的抗拉强度进行镀后除氢，具体除氢条件见表1：表1除氢条件最大抗拉强度（MPa）温度（℃）时间（h）渗碳件、表面淬火件140±10≥51034＜σb≤1450190±10≥31450＜σb≤1800190±10≥8σb＞1800190±10≥36（6）工件常规彩色钝化处理为冷水洗、活化、冷水洗、出光、冷水洗、彩色钝化、冷水洗。实施例2：一种无氰低氢脆型电镀镉层的方法，包括如下步骤：（1）工件常规前处理；（2）无氰镀镉槽液配制：硫酸镉58g/L；氯化铵225g/L；氨三乙酸120g/L；乙二胺四乙酸 12g/L；12烷基硫酸钠0.08g/L；氯化锌0.05g/L；硫脲0.8g/L；阿拉伯树胶0.8g/L；a、按上这配方量在镀槽中加入乙二胺四乙酸和氨三乙酸，用少量水调成糊状，在搅拌下加入已溶解的氢氧化钠溶液调整槽液PH值约6.0左右，不断溶解至清亮，此时；另一容器中加入少量不超过70℃的水将硫酸镉和氯化铵搅拌溶解（溶解较为困难，所需时间较长），待只有少量沉淀时便可倒入镀槽中，加水至规定体积，至沉淀全部溶解；然后用氨三乙酸或氨水调整槽液PH值，达到6.0-6.9，槽液清亮，镀液冷至室温；b、在容器中加入硫脲，用少量冷水溶解，再加入阿拉伯树胶，室温下搅拌溶解（溶解速度较慢），静置1-2h后待完全溶解后搅拌下缓慢加入镀槽中；c、用少量水把12烷基硫酸钠调成糊状，再用大量沸水溶解，趁热在搅拌下缓慢加入镀槽；最后用水溶解氯化锌后缓慢加入镀槽；（3）将工件在电流密度1.2A/dm2、温度10-40℃下进行常规电镀；（4）冷水洗、热水洗、吹干；（5）除氢：按零件材料的抗拉强度进行镀后除氢，具体除氢条件见表1：表1除氢条件最大抗拉强度（MPa）温度（℃）时间（h）渗碳件、表面淬火件140±10≥51034＜σb≤1450190±10≥31450＜σb≤1800190±10≥8σb＞1800190±10≥36（6）工件常规彩色钝化。实施例3：一种无氰低氢脆型电镀镉层的方法，包括如下步骤：（1）工件常规前处理；（2）无氰镀镉槽液配制：硫酸镉55g/L；氯化铵235g/L；氨三乙酸110g/L；乙二胺四乙酸 15g/L；12烷基硫酸钠0.06g/L；氯化锌0.1g/L；硫脲0.7g/L；阿拉伯树胶0.7g/L；a、按上这配方量在镀槽中加入乙二胺四乙酸和氨三乙酸，用少量水调成糊状，在搅拌下加入已溶解的氢氧化钠溶液调整槽液PH值约6.0左右，不断溶解至清亮，此时；另一容器中加入少量不超过70℃的水将硫酸镉和氯化铵搅拌溶解（溶解较为困难，所需时间较长），待只有少量沉淀时便可倒入镀槽中，加水至规定体积，至沉淀全部溶解；然后用氨三乙酸或氨水调整槽液PH值，达到6.0-6.9，槽液清亮，镀液冷至室温；b、在容器中加入硫脲，用少量冷水溶解，再加入阿拉伯树胶，室温下搅拌溶解（溶解速度较慢），静置1-2h后待完全溶解后搅拌下缓慢加入镀槽中；c、用少量水把12烷基硫酸钠调成糊状，再用大量沸水溶解，趁热在搅拌下缓慢加入镀槽；最后用水溶解氯化锌后缓慢加入镀槽；（3）将工件在电流密度1.2A/dm2、温度10-40℃下进行常规电镀；（4）冷水洗、热水洗、吹干；（5）除氢：按零件材料的抗拉强度进行镀后除氢，具体除氢条件见表1：表1除氢条件最大抗拉强度（MPa）温度（℃）时间（h）渗碳件、表面淬火件140±10≥51034＜σb≤1450190±10≥31450＜σb≤1800190±10≥8σb＞1800190±10≥36（6）工件常规彩色钝化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页1 2 3