1、電鍍工藝_金屬零件電鍍前的表面08 2005 FH電鍍工藝學(xué)04551第1頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)04552金屬零件鍍前表面準備的重要性 機械表面處理 粗糙表面的整平 包括： 磨光、拋光、滾光、震動、離心、刷光、 噴砂處理等。 化學(xué)表面處理 除油、侵蝕、拋光、活化第四章 金屬零件電鍍前的 表面準備第2頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)04553機械表面處理（教材第六章） 1 磨光： 磨光機 通常采用磨光機帶動磨光輪進行磨光輪式磨光機第3頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38

2、分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)04554 磨光輪 通常采用柔軟材料縫制成輪狀，再在輪外側(cè)粘合磨料一般用皮革、粗毛氈、棉布、各種纖維織品及高強度紙等制成磨光輪。硬質(zhì)磨光輪軟質(zhì)磨光輪第4頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)04555 磨料 常用的磨料有天然金剛砂、人造金鋼砂、人造鋼玉（含氧化鋁9095） 、石英砂、硅藻土、鐵丹和浮石等。 人造金鋼砂的硬度較高，但是脆性大、易碎；人造剛玉的硬度較高，而且韌性較好；天然金鋼砂和石英砂的硬度稍低一些。應(yīng)該根據(jù)零件的加工要求選擇。第5頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2

3、005 FH電鍍工藝學(xué)04556氧化鋁磨料第6頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)04557 磨料粒度通常是按篩子的號碼來劃分的，篩子的號碼則用單位面積（平方厘米）上的孔數(shù)來表示，篩子的號碼越大，篩孔越小。人們以磨料能通過篩子的號碼來表示該磨料的粒度。 用骨膠、牛皮膠、明膠作為粘結(jié)劑 通常將磨料分為三組：即粗磨：（2040） 中磨（50150） 精磨（180360）。 第7頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)04558其計算式為： v圓周速度（m/s）；圓周率d磨光輪直徑（m）；n磨光輪轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)

4、/分）由上式可知，圓周速度取決于磨輪的直徑和轉(zhuǎn)速。在生產(chǎn)中，可以改變其中的任一數(shù)值來調(diào)控磨光輪的圓周速度，例如，當磨光機軸的轉(zhuǎn)數(shù)不變時，可以更換不同直徑的輪子，當磨輪的直徑固定時，可以改變軸的轉(zhuǎn)數(shù)。 磨光不同材料時磨光輪的最佳速度 預(yù)加工工件材料輪周速度（米/秒）鑄鐵、鋼、鎳、鉻1830銅及其合金鋅及其合金1418鋁及其合金1014磨光不同材料磨光輪的圓周速度第8頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045592 拋光： 拋光機 通常采用拋光機帶動拋光輪進行拋光 與磨光機同 拋光與磨光的區(qū)別： 磨光為粗加工：明顯有磨削，硬輪磨料 拋光為精加工：無

5、明顯磨削，軟輪拋光膏 拋光不同材料時使用不同的拋光膏 白膏氧化鈣、氧化鎂 （用硬脂酸、石蠟等粘合在一起）銅及其合金鋅及其合金紅膏氧化鐵紅、鐵丹鋁及其合金綠膏三氧化而鉻、氧化鋁鋼鐵、鎳、鉻第9頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455103 滾光、震動、離心： 滾光機 通常采用電機帶動滾桶進行滾光 第10頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045511第11頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045512震動機 采用帶彈簧的偏軸機構(gòu)產(chǎn)生震動、 旋

6、轉(zhuǎn)離心第12頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045513第13頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045514刷光 用鋼絲或銅絲刷光輪刷光工件表面噴砂、噴丸 干噴是利用射吸原理以氣流協(xié)帶磨料高速噴向工件，濕噴則以含砂液流高速噴向工件第14頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045515第15頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045516第16頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，

7、星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045517化學(xué)表面處理除油 包括有機溶劑除油，化學(xué)除油及電化學(xué)除油 以及超聲波除油。浸蝕 包括強浸蝕、電化學(xué)浸蝕及弱浸蝕（活化）。拋光 化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光4 活化 化學(xué)活化、電化學(xué)活化第17頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045518鋼鐵零件鍍前表面化學(xué)處理 （教材第七章）7.1 概述 通常要根據(jù)工件的情況以及關(guān)鍵的要求制定表面處理流程第18頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455197.2 鋼鐵零件的除油7.2.1 有機溶劑除油 烴 類：汽油、煤

8、油、 苯類、丙酮等 氯代烴類：三氯乙烯 三氯乙烷 四氯化碳等第19頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455207.2.2 化學(xué)除油 化學(xué)除油組成濃度 g/LNaOH5070皂化Na2CO32040水解Na3PO43040乳化Na2SiO3510強乳化OP乳化劑適量溫度8090皂化反應(yīng)：與動、植物中的硬脂酸皂化反應(yīng)(C17H35COO)3C3H5+3NaOH3 C17H35COONa C3H5(OH)3硬脂 堿 硬脂酸鈉 甘油 第20頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045521加入乳化劑可

9、除去非皂化油（礦物油）常用的乳化劑有： 辛基酚聚氧乙烯醚(OP10) 三乙醇胺油酸皂(FM) 十二烷基二乙醇酰胺(6501)等常溫除油：清洗劑等第21頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045522 7.2.3 電化學(xué)除油7.2.4 超聲波除油第22頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455237.3 鋼鐵的侵蝕第23頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045524（1）侵蝕有三個作用1 化學(xué)溶解作用2 產(chǎn)生氣體對氧化皮的機械剝離作用3 產(chǎn)生的

10、氫氣對高價氧化物還原作用，有利于氧化物的溶解第24頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045525（2）酸度和溫度的影響 通常硫酸質(zhì)量分數(shù)為2025，提高硫酸濃度不能增強浸蝕能力， 超過40時由于硫酸的強氧化性，對氧化皮幾乎不溶解。 提高溫度可以加快反應(yīng)速度，對氧化皮有較大的剝離作用， 溫度過高會腐蝕零件，一般不進行加熱。 適當加入緩蝕劑可保護基體金屬。 HCl 中 用 六次甲基四胺又稱烏洛托品（陽離子型） H2SO4中用 二鄰甲苯基硫脲 （陰離子型）（可適當加入Cl） 溶解產(chǎn)物鐵鹽累積到一定程度會降低硫酸侵蝕速度。 通常控制鐵含量60g/L第

11、25頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455262 合金鋼的侵蝕含有Al、Ti、Cr、Ni、Si、V、Mn、Mo等元素，表面生成一層致密、難溶的氧化物和碳化物，如FO、Cr2O3、NiO、TiO2和少量的Fe3C、Ni2C、CrC，以及尖晶石結(jié)構(gòu)的FeOCr 2O3。常采用混合酸侵蝕。1 松動氧化皮松動氧化皮NaNO3200250g/LNaOH650750g/L溫度140150時間2040min第26頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455272 侵蝕1 預(yù)侵蝕2 侵蝕Cr鋼3 侵蝕Ni

12、Cr鋼4 侵蝕耐熱鋼第27頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455283 清洗侵蝕殘渣清洗侵蝕殘渣HNO33050g/LNaOH100120g/LH2O25-15g/LKMnO73060g/L溫度室溫溫度100時間2060s時間10min第28頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455297.3.2 電化學(xué)侵蝕1 陽極侵蝕 硫酸或鹽酸，主要靠陽極溶解2 陰極侵蝕 硫酸，主要靠氫氣沖擊3 弱侵蝕 通常為化學(xué)侵蝕， 510鹽酸或硫酸第29頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六

13、08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455307.4 鋼鐵零件的化學(xué)和電化學(xué)拋光7.4.1 化學(xué)拋光 很少使用7.4.2 電化學(xué)拋光配方1 通用配方2 一般鋼鐵配方3 不銹鋼配方4 精密不銹鋼第30頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045531電化學(xué)拋光理論電解拋光是一個特殊的陽極加工過程，它不同于普通的陽極溶解，因為陽極溶解不能獲得平整光亮的外觀，往往使金屬表面變得更粗糙，或者陽極溶解的結(jié)果雖然使表面比較平整，但是并不一定會出現(xiàn)光澤，而電解拋光卻能使陽極表面平整，并出現(xiàn)光澤。第31頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2

14、005 FH電鍍工藝學(xué)0455321 粘膜理論 在一定的條件下，金屬陽極的溶解速度大于溶解產(chǎn)物離開陽極表面擴散速度，于是，溶解產(chǎn)物就在陽極表面附近積累，形成一層電阻比電解液電阻大得多的粘性膜 這層粘膜可以溶解在電解液中，陽極表面微凸起處比微凹處溶解的要快 第32頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455332 氧化膜理論 在電解拋光過程中，當陽極電位達到一定數(shù)值時，由于氧氣析出在金屬表面形成一層氧化膜，使陽極表面狀態(tài)發(fā)生很大變化，同時，電位向正方躍變，電流密度有所下降，金屬表面由活性狀態(tài)轉(zhuǎn)為鈍態(tài)。由于氧化物在電解液中是可以溶解的，所以這種鈍態(tài)

15、并不是完全穩(wěn)定的。陽極表面微凸起處電流密度較高，形成的氧化膜比較疏松，且氧氣析出的較多，對溶液的攪動大，使該處的溶液更容易更新，陽極溶解產(chǎn)物較易向溶液深處擴散，這些因素都促使微凸處比微凹處的氧化膜溶解快， 第33頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045534表75 不銹鋼陰極活化成分12H2SO455-300 ml/LHCl85400 ml/L溫度室溫室溫電流密度0.30.50.52.0時間15min15min7.5 不銹鋼活化處理 1 電化學(xué)陰極活化 強烈析氫保持表面活化第34頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2

16、005 FH電鍍工藝學(xué)0455352 活化與預(yù)鍍同時處理表7 陰極活化與預(yù)鍍成分12NiCl2H2O240 g/LHCl80 ml/L溫度室溫電流密度5A時間5min大量析氫活化，少量的Ni沉積在陰極表面第35頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455363 活化與預(yù)鍍單獨處理4 鍍鋅活化處理第36頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045537銅及銅合金的鍍前表面化學(xué)處理 （教材第八章）1) 光亮浸蝕、化學(xué)拋光或電拋光鈍化，適用于不需要電鍍的零件。2) 化學(xué)或電解除油浸蝕電鍍，適用于一般零件

17、在酸性鍍液中電鍍；如果是氰化鍍液應(yīng)預(yù)浸氰(NaCN 15gL)后直接電鍍。3) 電解除油光亮浸蝕電鍍，適用于裝飾性電鍍，在含鉻溶液中浸蝕后應(yīng)用鹽酸除鈍化膜。4) 化學(xué)除油光亮浸蝕體積分數(shù)1020氟硼酸，室溫浸漬電鍍，適用于鉛青銅在氟硼酸鹽鍍鉛。5) 化學(xué)除油硝酸450 mLL，氟化氫銨80sL溶液中室溫浸漬3s5s電鍍，適用于鋁青銅零件。6) 化學(xué)除油光亮浸蝕重鉻酸鈉200eL，硫酸40mLL溶液中室溫浸漬2min電鍍，適用于鈹青銅零件。第37頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045538銅及銅合金化學(xué)除油第38頁，共57頁，2022年，5月

18、20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045539銅及銅合金電化學(xué)除油第39頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045540銅及銅合金化學(xué)侵蝕第40頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045541棕黃色煙硫酸可使硝酸銅中的硝酸根游離出三酸光亮侵蝕時第41頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045542銅及銅合金化學(xué)拋光1 銅及黃銅；2 精密零件 第42頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電

19、鍍工藝學(xué)045543銅及銅合金電化學(xué)拋光1 銅及銅合金；2 黃銅；3 含Sn（6）； 4含Sn（6）第43頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045544 鋁及鋁合金具有密度低、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、比強度高、無磁性、易加工成型等優(yōu)良特性； 硬度偏低、 耐磨性和耐蝕性差、不易焊接等。鋁及鋁合金電鍍某些金屬以后，可以改善表面狀態(tài)和表面特性，從而擴大應(yīng)用范圍，滿足使用要求。 例如鍍鋅、鍍鎘可提高耐蝕性能；鍍銅、鍍銀、鍍金可提高導(dǎo)電性能；鍍硬鉻、鍍鎳可提高表面硬度和耐磨性能；鍍錫、鍍錫鉛合金、鍍鎳可改善焊接性能；鍍鎳鉻或其它裝飾性鍍層可獲得良好的裝飾外觀。

20、鋁及鋁合金的鍍前表面化學(xué)處理1 概述 （教材第九章）第44頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045545 在鋁及鋁合金上電鍍比鋼鐵及銅等金屬材料上電鍍要困難和復(fù)雜得多，其主要原因有下列幾個方面。 (1) 鋁是一種比較活潑的金屬，它與氧的親合力很強，其表面很容易生成氧化膜，嚴重影響鍍層的結(jié)合強度。 (2) 鋁的電極電勢很負( 礦，Ai166V )，浸入電鍍液時能與多種金屬離子進行置換反應(yīng)，在鋁上生成接觸鍍層，使電鍍層與鋁基體的結(jié)合強度降低。 (3) 鋁是兩性金屬，能溶于酸和堿，在酸性和堿性電鍍液中都不穩(wěn)定。 (4) 鋁合金鑄件有砂眼、氣孔，會殘

21、留鍍液和氫氣，容易鼓泡，也會降低鍍層與基體金屬的結(jié)合力。第45頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045546鋁及鋁合金通常采用的工藝流程第46頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)0455472 一般除油和侵蝕鋁及合金的一般除油12專用清洗劑Na2CO325g/LNa3PO425g/L溫度7080 時間13 min第47頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045548鋁及合金的一般侵蝕1侵蝕Na2OH50g/L溫度5080 時間0.53 min鋁

22、及合金的一般侵蝕12除掛灰HNO3750 ml/LH2SO4100ml/LNH4HF2120g/LCrO335g/L溫度室溫溫度7080時間30s時間25 min第48頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045549Me代表金屬Ni、Mn第49頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045550鋁及其合金的化學(xué)拋光1 純鋁及鋁鎂；2 純鋁及鋁銅合金第50頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045551為了消除黃煙，也可用不含硝酸的化學(xué)拋光液無硝酸鋁化

23、學(xué)拋光H3PO4650700 ml/LH2SO4350350 ml/L添加劑 ADL-TP5g/L溫度80105時間20120s第51頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045552 鋁及其合金的電化學(xué)拋光鋁及鋁合金電化學(xué)拋光工藝規(guī)范組成及操作條件123無鉻4無鉻H2PO4/%H2SO4/%CrO3 /%甘油乙二醇水/%溫度/陽極電流密度/Adm-2電壓/V時間/min861412至d1.7280100520184015434331180901020121525600ml/L400ml/L10ml/L708030501215255083210708030501215251 純鋁及鋁鎂；2 純鋁及鋁銅合金 3、4 無鉻第52頁，共57頁，2022年，5月20日，0點38分，星期六08 2005 FH電鍍工藝學(xué)045553 鋁的純度對電化學(xué)拋光的質(zhì)量有顯著影響，在三酸電化學(xué)拋光電解液中，鋁含量99.6以上時，反光能力可達7590而鋁含量為99.16時，反光能力只