一种铝合金镀银方法与流程

文档序号:18738936发布日期:2019-09-21 01:33阅读:3681来源:国知局

本发明属于表面处理技术,具体涉及一种铝合金材料镀银方法。



背景技术:

铝合金的密度低,耐腐蚀性能好,抗疲劳性能较高,比强度和比刚度都比较大,与结构钢甚至超高强度钢相当,所以在航空工业中得到广泛应用,用以减轻飞机结构重量,提高运载能力和速度。然而铝合金上镀覆比钢铁和铜等金属材料上镀覆要困难和复杂得多,由于其性质活泼,表面在空气中极易与氧发生反应生成一层氧化膜,这层氧化膜的存在妨碍了铝合金进一步的表面处理;同时铝的电极电位很负,浸入镀液时能与多种金属离子进行置换反应,在铝上生成接触镀层,使镀层与铝基体的结合强度降低。

如滚子轴承保持架采用的材料为铝合金,所有表面需镀银。发动机在起动初期,在没有供润滑油的状态下,中间齿轮轴与滚子高速旋转,分别与保持架的跑道和窗口部位发生干摩擦,镀银的目的是减小该状态中间齿轮轴与滚子和保持架的摩擦,防止保持架的磨损。滚子轴承保持架经过镀银后可以大大拓宽铝合金材料的应用环境。但是,由于现有工艺在铝合金表面镀银难度较大,难以满足实际生产工艺要求。



技术实现要素:

本发明的目的是:提供一种镀层结合力好,厚度能够满足要求的铝合金材料表面镀银方法。

本发明的技术方案是:一种铝合金镀银方法,其包括如下步骤:

步骤1:准备并清理待镀银铝合金零件表面;

步骤2:对铝合金零件进行碱腐蚀;

步骤3:将碱腐蚀后的铝合金零件进行一次酸化活化处理;

步骤4:将一次活化处理后的铝合金零件进行一次浸锌处理;

步骤5:对铝合金零件进行二次酸化活化处理;

步骤6:对二次活化处理后的铝合金零件进行二次浸锌处理;

步骤7:对二次浸锌处理后的铝合金零件进行镀铜处理;

步骤8:在铝合金镀铜表面预镀银;

步骤9:在预镀银基础上进行镀银。

步骤2中的碱腐蚀时:将零件放置在含氢氧化钠30g/L~40g/L,磷酸钠20g/L~25g/L的水溶液中,温度为45℃~55℃,时间0.5min~2min,经过碱腐蚀后经过至少30S水膜连续不破裂为合格,否则重新除油。该步骤通过特定的碱液配比以及工艺参数控制,可以有效清除铝合金表面氧化膜层,除去铝表面在加工过程中表面的油污等。

步骤3中的一次活化及步骤5中的二次活化时:将零件放置在含质量浓度40%硝酸,质量浓度40%氢氟酸以2.5:1~3.5:1的体积比配置的混合酸中,温度为20℃~25℃,时间为40s~60s。该步骤通过特定的酸洗溶液配比及工艺参数控制,可以有效起到活化铝合金表面的作用,使铝合金表面为沉积其它金属做好准备。

步骤4中的一次浸锌及步骤6中的二次浸锌:将零件放在含氢氧化钠100~140g/L,氧化锌15~45g/L,酒石酸钾钠30~50g/L,氯化铁10~15g/L,硝酸钠1~4g/L的水溶液中,温度为20℃~25℃,时间30s~40s。该步骤通过特定的浸锌溶液配比及工艺参数控制,可以在铝合金表面沉积一层锌,通过锌在铝合金表面沉积,避免铝表面氧化而影响镀层结合力。

两次浸锌溶液相同,但二次浸锌时间不短于一次浸锌时间,以有效保证锌在铝合金表面的沉积质量。

步骤7镀铜时:将零件放在含氰化亚铜15g/L~20g/L,氰化钠20g/L~25g/L,氢氧化钠10g/L~15g/L,酒石酸钾钠30g/L~55g/L,亚硫酸钠2g/L~5g/L的水溶液中,温度为20℃~25℃,时间为60s~90s。该步骤通过特定的镀铜溶液配比及工艺参数控制,可以有效在铝合金表面电镀一层铜,增加铝表面镀层结合力。

步骤8中预镀银时:将零件放在含氰化银30g/L~35g/L,氰化钾40g/L~55g/L的水溶液中,温度为20℃~25℃,电流密度0.5A/dm2~1.5A/dm2,时间30s~40s。该步骤通过特定的预镀银溶液配比及工艺参数控制,可以有效在铝合金表面预镀一层银,增加铝表面银镀层结合力。

步骤9镀银时:将零件放在含氰化银40g/L~45g/L,氰化钾60g/L~65g/L的水溶液中,温度为20℃~25℃,电流密度1.0A/dm2~1.5A/dm2。该步骤通过特定的镀银溶液配比及工艺参数控制,可以有效在铝合金表面电镀一层银,银镀层的结合力、耐油性、减摩作用均能满足使用要求。

本发明的技术效果是:本发明通过采用碱腐蚀后浸锌的方法使铝合金表面活化,易于金属的沉积,增加与镀层的结合力。采用预镀铜打底后镀银的方法在铝合金表面沉积镀层,保证镀层结合力良好,镀层的厚度满足使用条件要求,耐油性较好。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步说明:

实施例1:

1.准备:准备表面清洁的LD7材料的零件;

2.碱腐蚀:将零件放置在含氢氧化钠35g/L,磷酸钠22g/L的水溶液中,温度为47℃,时间1min,经过碱腐蚀后经过30S水膜连续不破裂。

3.一次活化:将零件放置在含硝酸900ml,氢氟酸300ml的混合酸中,温度为22℃,时间为45s。

4.一次浸锌:将零件放在含氢氧化钠120g/L,氧化锌30g/L,酒石酸钾钠40g/L,氯化铁12g/L,硝酸钠2g/L的水溶液中,温度为22℃,时间35s。

5.二次活化:将零件放置在含硝酸900ml,氢氟酸300ml的混合酸中,温度为22℃,时间为45s。

6.二次浸锌:将零件放在含氢氧化钠120g/L,氧化锌30g/L,酒石酸钾钠40g/L,氯化铁12g/L,硝酸钠2g/L的水溶液中,温度为22℃,时间48s。

7.镀铜:将零件放在含氰化亚铜17g/L,氰化钠22g/L,氢氧化钠125g/L,酒石酸钾钠38g/L,亚硫酸钠3g/L的水溶液中,温度为22℃,时间为80s。

8.预镀银:将零件放在含氰化银33g/L,氰化钾45g/L的水溶液中,温度为22℃,电流密度1A/dm2,时间35s。

9.镀银:将零件放在含氰化银445g/L,氰化钾63g/L的水溶液中,温度为22℃,电流密度1.1A/dm2

10.检查:通过目视检查铝合金镀银层为银白色,镀层细致平整、结合牢固。通过通用量具、显微镜测量方法测量镀层厚度,按照HB5051《银镀层质量检验》选用划线和划格法测量结合力,采用室温和加温80℃条件下8B滑油浸泡的方法检查耐油性。

实施例2:

对LD7铝合金滚子轴承保持架进行镀银,要求镀层厚度不小于0.005mm~0.008mm,镀层厚度均匀、连续,结合力良好,耐油性能良好。

实施步骤:

1.准备:准备表面清洁的LD7材料滚子轴承保持架零件;

2.碱腐蚀:将零件放置在含氢氧化钠34g/L,磷酸钠22g/L的水溶液中,温度为48℃,时间1.5min,经过碱腐蚀后经过30S水膜连续不破裂为合格。

3.一次活化:将零件放置在含硝酸900ml,氢氟酸300ml的混合酸中,温度为21℃,时间为45s。

4.一次浸锌:将零件放在含氢氧化钠120g/L,氧化锌30g/L,酒石酸钾钠40g/L,氯化铁12g/L,硝酸钠2g/L的水溶液中,温度为21℃,时间33s。

5.二次活化:将零件放置在含硝酸900ml,氢氟酸300ml的混合酸中,温度为21℃,时间为45s。

6.二次浸锌:将零件放在含氢氧化钠120g/L,氧化锌30g/L,酒石酸钾钠40g/L,氯化铁12g/L,硝酸钠2g/L的水溶液中,温度为21℃,时间45s。

7.镀铜:将零件放在含氰化亚铜17g/L,氰化钠22g/L,氢氧化钠12g/L,酒石酸钾钠40g/L,亚硫酸钠3g/L的水溶液中,温度为21℃,时间为80s。

8.预镀银:将零件放在含氰化银33g/L,氰化钾45g/L的水溶液中,温度为21℃,电流密度1A/dm2,时间35s。

9.镀银:将零件放在含氰化银45g/L,氰化钾65g/L的水溶液中,温度为22℃,电流密度1.2A/dm2,时间11分钟。

10.检查:通过目视检查铝合金镀银层为银白色,镀层细致平整、结合牢固,镀层表面结合力强。通过通用千分尺测量镀层厚度为0.010mm,按照HB5051《银镀层质量检验》选用划线和划格法测量结合力均合格,采用室温和加温80℃条件下在8B滑油中分别浸泡24小时和48小时,室温浸泡24小时和48小时的零件无变色,加温浸泡24小时的零件无变色,加温浸泡48小时的零件稍有变色,因此耐油性满足工艺要求。

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