1、電鍍鋅工藝防銹的技術原理、工藝方法及注意事項2008年8月 .電鍍鋅的防腐原理鋅的性質：銀白色，密度7.17g/cm3，熔點420，標準電極電位： -0.76V，比鐵的標準電極電位-0.44V低。當接觸到腐蝕性介質時，鋅層比鐵更容易失去電子，所以鍍鋅對鋼鐵基體能夠起到電化學保護作用；并且在鍍層有空隙或由于損傷露出基體時，鋅層也會是陽極受到腐蝕而保護鋼鐵基體。鍍層越厚防腐能力越強。因此不同件不同使用環境選擇不同的鍍層厚度。電鍍鋅層經鈍化后在干燥的空氣中幾乎不發生變化，在汽油或二氧化碳的潮濕的水汽中防銹性能較好。2.電鍍鋅簡要的說分三個大過程前處理（除油、除銹） 除油：電解除油、堿性除油、有機溶劑

2、除油 除銹： 機械法除銹（噴砂、拋丸）、酸洗除銹電鍍鋅 從工藝分有：酸性鍍鋅、堿性鍍鋅 常用的酸性鍍鋅有：氯化物鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅，目前以氯化物鍍鋅居多。 從工件裝夾方法分有：掛鍍、滾鍍后處理（驅氫、鈍化、烘干等） 鈍化種類：漂白、藍白鈍化、五彩鈍化、黑色鈍化、綠色鈍化（軍綠、橄欖綠） 3.電鍍鋅的技術原理一、電鍍鋅原理 電鍍過程簡單的說就是一個復雜的電化學反應過程。 電鍍時直流電的正、負極接鍍槽的陰、陽極上。鋅板接陽極，鋅在電流作用下失去電子形成帶正電的鋅離子進入溶液，在陰極鋅離子得到電子被還成鋅原子沉積到工件表面形成鍍層。 實際上，在電鍍過程中，并不是以所說的那么簡單，因為電鍍液中不只是簡單

3、的電解液，而是含有絡合物的電解液，在陰極還原并不只是簡單的金屬離子的得電子還原，還有絡離子的還原。4.5.6.電鍍全過程可以歸納為以下三個步驟：1、金屬的水合離子或絡離子從溶液內部遷移到陰極表面；2、金屬水合離子脫水或絡離子解離，金屬離子在陰極上得到電子發生還原反應生成金屬原子；3、還原的原子進入晶格結點。7.從電化學反應整體角度看電極反應實際由以下幾個分步驟串聯而成：8.9.10.11.12.13.鍍鋅件鈍化原理鋅是比較活潑的金屬，與空氣中的氧易發生氧化反應。所謂鈍化，就是把經過鍍鋅的工件浸入含有鉻酸等組分的強氧化性溶液中進行處理，使鍍鋅層表面形成穩定性高、組織致密的鈍化膜，將鋅與空氣中的氧

4、隔離，不發生反應起到提高抗蝕性能的作用，同時由于不同鈍化工藝產生不同的表面顏色也起到了裝飾性作用。14.零部件鍍鋅技術標準和試驗方法一、鍍鋅技術標準 GB/T5267.1-2002 緊固件電鍍鋅 主要對鍍層厚度及檢查、進行規定 QC/T625-1999 汽車用涂鍍層和化學處理層 主對汽車用不同涂鍍層的防蝕性進行規定。其中對鍍鋅鈍化膜的防蝕性要求如下表： 15.鍍鋅層上的鉻酸鹽轉化膜的性能要求見表。耐 蝕 性轉化膜的種類NSS試驗時間，h 評級標準其它性能B（漂白）24不出現白色腐蝕物按GB/T 9800 C（彩虹）72不出現白色腐蝕物按GB/T 9800D（深色）961） 不出現白色腐蝕物按G

5、B/T 9800E（復合、高耐蝕性）200不出現白色腐蝕物按GB/T 9800注：1）黑色轉化膜的耐蝕性允許有較大的差異，但不得低于NSS試驗48h。 16.二、鍍鋅的試驗方法1、鍍鋅件的質量檢驗： 外觀檢查 厚度測量（庫侖電解法測厚度） 螺紋件旋合性檢查（鍍后6h/6H通規格查） 鹽霧試驗 鍍鋅件一般用NSS試驗，判定標準按QC/T62517.2、人造氣氛腐蝕試驗（NSS試驗）要點：、鹽水配制濃度NaCl 50.1%(質量) 、PH值6.57.2、鹽霧箱溫度352 、噴霧氣壓0.070.17MPa、80cm2的漏斗收集連續霧化16h的鹽霧沉降量，有效空間內任一位置的沉降率為：1.02.0ml

6、/h.80cm2。 、工件之間必須有間距，小件用纖維線懸掛（非金屬），平板件傾斜線20放置。18.電鍍鋅的工藝過程鍍鋅工藝流程： 噴丸 待鍍產品 前處理 活化 除油 除銹 電鍍 中和 出光 鈍化 封閉 驅氫 脫水 烘干 包裝 清洗清洗清洗清洗清洗清洗清洗清洗19.電鍍過程中影響鍍層質量的主要因素影響鍍層質量的主要因素有： 鍍液成分、PH、電流參數、時間、添加劑、溫度、基體材質、前處理質量、攪拌20.1、主鹽：氯化鉀、氯化鋅氯化鉀濃度過高，對鍍液影響不明顯，但在低溫時會有結晶析出；過低時，溶液導電性差，鍍液分散能力差，鍍層表面易產生黑色條紋，同時電流密度的光亮范圍降低，槽液不易控制。氯化鋅是鋅離

7、子的主要來源，氯化鋅過高溶液的分散能力差、深鍍能力差，但能夠防止尖端鍍層的燒焦；氯化鋅濃度低時，鍍液分散能力提高，能減少消耗，減小廢水處理成本，但過低時，陰極電流密度范圍變窄，高電流密度區易出現燒焦現象。由于氯化物鍍鋅運用普遍，以氯化物鍍鋅為例介紹21.2、緩沖劑：硼酸硼酸在電鍍溶液中主要起緩沖劑作用，保持溶液PH在很小范圍內變化。硼酸過高：會結晶析出，影響鍍層質量。硼酸過低：鍍層在高電流密度區易燒焦。22.3、光亮劑當鍍液中不添加光亮劑，只能夠得到灰白色的、無光澤粗糙的鍍層。加入光亮劑后，鍍液的分散能力和覆蓋能力提高，鍍層光亮細致、整平性好。光亮劑過高，鍍層脆性大，鈍化膜結合力差，易脫落，降

8、低鍍層的耐蝕性。23.4、PH值PH值的大小對氯化物鍍鋅的影響非常重要。鍍液的PH一般控制在56.5。PH過高，鍍液的光亮電流密度范圍變窄，低電流密度區發暗，高電流密度區易燒焦。嚴重的鍍層會產生灰黑色條紋，最終導致槽液無法正常使用。PH過低，鍍液的分散能力和深鍍能力下降，鍍液中的Fe離子不能沉淀，嚴重時鍍層會出現黑灰色條紋，在滾鍍槽內尤為明顯。24.5、溫度氯化物鍍鋅的工作溫度主要由光亮劑的性能決定，一般的氯化鍍鋅工藝在1530。隨著鍍液溫度的變化，電流密度也要相應地調整。溫度低時，電流密度應調整到工藝范圍的中下限，溫度高時電流密度應調整到工藝范圍的中上限。25.6、電流密度陰極電流密度的選擇

9、與主鹽濃度高低、槽液溫度高低、添加劑的品質和含量等有關。在正常的工藝范圍內，若采用過大的電流密度，鍍層中夾雜過多的光亮劑，結晶粗大、鍍層會發脆、甚至燒焦、鈍化膜結合力差，影響耐蝕性；若電流密度過低，鍍層結晶細致，但沉積速度慢，生產效率低。氯化物鍍鋅的電流密度一般控制在0.82.5A/dm226.7、攪拌的影響攪拌可降低陰極極化，使晶粒變粗；但可提高生產效率，此外，還可以增強整平劑的效果。8、基體金屬性質的影響：鍍層的結合力與基體金屬的化學性質及晶體結構密切相關。如果基體金屬電位負于沉積金屬電位，就難以獲得結合良好的鍍層，甚至不能沉積。若材料（如不銹鋼、鋁等）易于鈍化，不采取特殊活化措施也難心以

10、得到高結合力的鍍層。基體材料與沉積金屬其晶體結構相匹配時，利于結晶初期的外延生長，易得到高結合力的鍍層。27.9、鍍件前處理質量的影響鍍件電鍍前需對鍍件表面作精整和清理，去除毛刺、夾砂、殘渣、油脂、氧化皮、鈍化膜，使基體金屬露出潔凈、活性的晶體表面。這樣才能得到健全、致密、結合良好的鍍層。前處理不當會導致鍍層起皮、剝落、鼓泡、毛刺、發花等缺陷。 前處理是保證電鍍質量的前提，如果前提得不到保證，將無法保證后續加工的質量。28.鍍液的日常維護1、零件鍍前處理要徹底。否則除電鍍質量不好外，還會污染鍍液。2、鍍液一般每周分析一次，3、調整鋅離子4、每天檢查、調整PH值5、根據生產情況適量補充添加劑。添

11、加劑的補充應遵循“少加勤加”的原則。6、清洗銅極時，應避免銅粉和銅的氧化物進入鍍槽。7、掉入鍍槽的鐵件或其他物品應及時打撈。8、根據生產量的大小定期處理有機雜質、過濾槽液。29.氯化物鍍鋅常見故障及解決方法（一）故障現象產生原因解決方法鍍層粗糙、高電流密度區易燒焦主鹽濃度過低添加劑不足溫度過低陰極電流密度過大導電鹽氯化鉀濃度低陽極泥進行溶液溶液里有其它固體雜質增加主鹽濃度補足添加劑升高槽液溫度調整電流密度至合適的范圍補加氯化鉀至工藝規范用丙綸布包好陽極過濾雜質鍍層起泡，與基體結合力差前處理不良添加劑含量過高酸洗時間太長硼酸含量太低陰極電流密度太長加強前處理用活性炭吸附除去減少酸洗時間，加入緩蝕

12、劑補充硼酸含量至工藝規范調整電流密度至合適的范圍30.氯化鍍鋅常見故障及解決方法（二）故障現象產生原因解決方法鍍層有黑色條紋或斑點前處理不良陰極電流密度太大導電鹽氯化鉀濃度低有銅雜質有機雜質過多主鹽濃度太低加強前處理調整電流密度至合適范圍補加氯化鉀至工藝規范除去銅雜質除去有機雜質補充主鹽至工藝規范沉積速度慢主鹽濃度低PH值低有六價鉻污染陰極電流密度低補充主鹽至工藝規范調整PH值至5.5左右除去六價鉻適當增加陰極電流密度31.氯化鍍鋅常見故障及解決方法（三）故障現象產生原因解決方法低電流密度區鍍層發暗、無光澤溫度過高PH偏高陰極電流密度低添加劑不足主鹽濃度過高氯化鉀濃度低金屬雜質過多降低溫度用稀

13、鹽酸調整PH適當增加陰極電流密度補充添加劑稀釋溶液，降低主鹽濃度補充氯化鉀至工藝規范除去金屬雜質分散能力和深鍍能力差主鹽濃度過高氯化鉀濃度低光亮劑不足重金屬雜質過多有二價鐵離子有機雜質污染稀釋溶液，降低主鹽濃度補加氯化鉀至工藝規范補充光亮劑除去重金屬雜質除去二價鐵離子除去有機雜質32.氯化鍍鋅常見故障及解決方法（四）故障現象產生原因解決方法鍍層發灰無光澤光亮劑不足溫度過高PH過高主鹽濃度過高氯化鉀濃度低硼酸濃度低陰極電流密底低補充光亮劑降低溫度用稀鹽酸調整稀釋溶液，降低主鹽濃度補加氯化鉀至工藝規范補充硼酸適當增加陰極電流密度產生針孔、條紋狀鍍層或脆性鍍層光亮劑失調氯化鉀濃度高PH高固體雜質或有

14、機雜質多用霍角槽調整光亮劑稀釋溶液，降低氯化鉀濃度用稀鹽酸調整過濾或用活性炭吸附除去33.鈍化處理鍍鋅后,一般要進行鉻酸鹽鈍化, 形成相應類型的轉化膜.是保證鍍后質量的關鍵工序之一.鈍化后最好還應進行老化處理（烘干） 。鈍化的作用：1、增加鍍件表面的光亮性、2、鈍化膜呈現不同的色彩，有藍白色、彩虹色、軍綠色、黑色等，起到裝飾性。3、提高鍍鋅層的抗蝕能力，延長鍍件的使用壽命，鈍化件比非鈍化件抗蝕性能提高810倍。34.彩色鈍化彩色鈍化主要是鉻酐、硝酸、硫酸等強氧化劑使鋅層表面形層致密的鉻酸鹽膜。故障現象產生原因解決方法不出現彩色或彩色極淡PH不在工藝范圍內無Cr3+或Cr3+太低硫酸太低鈍化時間

15、太短鍍層光亮性太差調整PH11.6用鋅板處理鈍化液,提高Cr3+適當補加硫酸或硫酸鹽適當延長鈍化時間改善鍍層光亮性膜層易脫落附著力不牢鍍層夾雜過多活性劑鈍化液PH過高硫酸偏低鈍化時間太長鈍化溫度偏高鈍化膜老化不夠鍍液用活性炭吸附處理補充硝酸、硫酸調整補充硫酸縮短鈍化時間降低鈍化溫度鈍化膜吹干、烘干老化膜層不光亮鍍層不光亮出光液不正常硝酸偏低改善鍍層光亮性調整出光液補加硝酸35.軍綠色鈍化：也叫五酸鈍化影響軍綠鈍化質量的因素及注意事項：1、鍍層厚度太薄2、鈍化時要搖動、出鈍化槽前功盡棄10S停止搖動，如不搖動鈍化膜無光澤或呈灰綠色。3、CrO3太少，鈍化膜呈灰色4、硝酸太少，鈍化膜無光軍綠色、5

16、、鈍化膜稍帶淺黃色，需加磷酸。6、鈍化時間過長需加硫酸。7、適當清洗，停放時間太長鈍化膜呈灰色且帶微彩色，而水洗不充分易形成鉻酸鹽流痕。8、如鈍化不成軍綠色，呈土黃色，可在鍍液中加少量NaS。9、鈍化后應烘干老化，老化前應防止磕碰、劃傷。36.白色、藍白色鈍化鉻酐偏低時，鈍化膜抗蝕性差；但過高時鈍化膜出現輕微淡彩虹色，影響外觀。硝酸過低時，不光亮，發霧；過高時鋅層溶解快，鈍化膜不牢。硫酸低時，鈍化膜暗黑不牢；偏高時，鋅溶解快，抗蝕性降低。溫度過高鈍化膜發霧，應在室溫下鈍化。鈍化后在空氣中停留515S。37.黑色鈍化鈍化膜色澤淺，可適當延長時間鈍化膜干燥前易溶解、易劃傷，清洗時要輕柔。鈍化時間短

17、，膜層呈彩色；鈍化時間長膜溶解。鈍化后空氣中擱置5秒鐘，然后清洗、熱水封閉。熱水封閉后必須吹干并烘干老化。38.保證鍍鋅件鹽霧試驗的幾大措施1、改善加強前處理工藝，采用電解除油除銹、超聲波除油、機械除銹等方法，徹底解決基體表面的油脂、腐蝕物、碳化物等附著物。2、工件經前處理后應妥善存放，及時周轉。經過活化后的工件必須封存在干凈的水中，封存半小時內必須進行電鍍處理，以避免工件表面再次被鈍化，影響鋅層和基體的結合力。3、電鍍時注意控制以下幾點：滾鍍裝載量均勻、適中，掛鍍掛具根據工件合理選擇、設計電鍍鋅時嚴格控制電流密度，對于緊固件較難控制，特別滾鍍工藝。盡量避不同表面積的工件同槽電鍍。不同規格的工件表面和不同，導致電流密度分配不均，鍍層不均勻。電鍍完后加強中和處理，酸性鍍鋅后，用微堿性溶液進行浸泡中和，堿性鍍鋅后用微酸性溶液進行中和，以確保鋅層的酸堿性適宜。 選擇厚膜型的鈍化工藝，嚴格執行烘干工藝，使鈍化膜層老化后再包裝。 包裝、運輸時盡量避免磕碰、擦傷。采用塑料袋包裝時一定要冷包裝。 改善成品的貯存條件，加強防護。避免因受潮而腐蝕。39.常用的電鍍有關標準GB/T 126111990 金屬零（部）件鍍覆前質量控制技術要求JB/T 69861993 鋁及鋁合金電鍍前表面準備方法GB/T 97991997 金屬覆蓋層 鋼鐵上的鋅電鍍層GB/T 97981997 金屬覆