電鍍(diàndù)根底知識電鍍(diàndù)根底知識

第一頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識金屬腐蝕金屬與周圍介質接觸時，由于發生化學作用或電化學作用而引起的金屬破壞叫做金屬腐蝕。金屬的腐蝕現象十分普遍，例如鋼鐵制件在潮濕空氣中的生銹，鋼鐵在加熱過程中產生的氧化皮膜，地下金屬管道遭受腐蝕而穿孔，化工機械在強腐蝕介質中的腐蝕，鋁制品在潮濕空氣中使用后外表所產生的白色粉末等。金屬遭受腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能等方面都將發生變化，甚至不能使用。因此了解(liǎojiě)腐蝕并采取防護措施，是極其重要的。第二頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識按腐蝕原理分類可以分為：1、化學腐蝕金屬外表與環境介質(jièzhì)發生化學作用而引起的腐蝕叫化學腐蝕。它的特點是在化學作用過程中沒有腐蝕電流產生。金屬在枯燥的氣體介質(jièzhì)中和不導電的液體介質(jièzhì)〔如酒精、石油〕中發生的腐蝕，都屬于化學腐蝕。

第三頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識2、金屬在導電的液態介質中由于電化學作用而發生的腐蝕叫做(jiàozuò)電化學腐蝕，在腐蝕進行過程中有腐蝕電流產生。大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕等都屬于電化學腐蝕。例如碳鋼在電解質中的腐蝕。有時很難把化學腐蝕與電化學腐蝕明確地區分開來。例如鐵在水蒸氣中一般發生電化學腐蝕，但在高溫時卻轉化為化學腐蝕，而且很難明確區分其溫度界限第四頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識金屬的防護金屬防護之目的，在于控制構成金屬制品的金屬材料因腐蝕而引起的消耗，防止金屬制品的破壞，從而延長其使用壽命。因此，除了防止金屬腐蝕之外，還包含有保護金屬的意義，所以稱為(chēnɡwéi)金屬的防護。為了到達防護目的而采取的綜合的方法和手段叫做防護技術。

金屬防護方法除應正確選用金屬材料和合理進行設計外，多采用在金屬外表處理技術以對金屬進行防護

第五頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識外表處理主要分為五大類1、電化學方法〔電鍍、陽極氧化〕2、化學(huàxué)方法〔化學(huàxué)鍍、化學(huàxué)轉換膜處理〕3、熱加工方法〔熱噴鋅等〕4、高真空方法〔真空鍍膜等〕5、其它物理方法〔涂裝、激光外表加工等〕第六頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識電鍍(diàndù)定義

在含有某種金屬離子的電解液中，將被鍍工件作為陰極，通以一定波形的低壓直流電.而使金屬離子得到電子，不斷在陰極沉積(chénjī)為金屬的加工過程。從而起到防止腐蝕，提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用。

第七頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識電鍍(diàndù)原理H+Ni++OH-++_電源陽極陰極陽極NiH2O2O2第八頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識電鍍(diàndù)原理〔以鍍鋅為例〕陽極(yángjí)反響

陰極反響Zn2++2e-Zn(金屬)2H++2e-H2ZnZn2++2e-4OH-O2+2H2O+4e-第九頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識電鍍層的一般質量要求：1.

與基材金屬結合牢固，附著力好。

2.

鍍層(dùcénɡ)完整，結晶細致而緊密，孔隙率小。

3.

具有良好的物理、化學及機械性能。

4.

有符合標準規定的鍍層(dùcénɡ)厚度，而且鍍層(dùcénɡ)分布要均勻第十頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識電鍍層的標注：〔GB/T13911-2021〕金屬(jīnshǔ)鍍層的表示方法：基體(jītǐ)材料鍍覆方法鍍層名稱鍍層厚度鍍層特征后處理如：Fe/Ep.Zn7.C2c

鐵基體電鍍鋅厚度7um以上鉻酸鹽鈍化2級C型第十一頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識電鍍(diàndù)鋅鉻酸鹽后處理表示方法第十二頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識鍍層(dùcénɡ)的分類按電化學性質陽極性鍍層(dùcénɡ)〔鋼鐵鍍鋅〕陰極性鍍層〔鋼鐵鍍鎳、鍍銅等〕第十三頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識按鍍層(dùcénɡ)組成單金屬電鍍〔如鍍鎳、鋅、銅、鉻、金、銀等〕。合金電鍍〔如外貿驅動軸鋅鎳合金等，〕。復合電沉積〔如裝飾電鍍中的鎳封〕第十四頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識按獲取鍍層方式常規(chángguī)電鍍〔掛鍍、滾鍍〕電刷鍍脈沖電鍍電鑄第十五頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識電鍍(diàndù)的分類按功能性裝飾性電鍍〔鍍鎳、鍍銅、鍍裝飾鉻、鍍金等〕功能性電鍍防護性電鍍〔鍍鋅〕耐磨性電鍍〔鍍硬鉻〕提高(tígāo)可焊性電鍍〔鍍錫〕增強導電性電鍍〔鍍銀〕第十六頁，共五十一頁。常見(chánɡjiàn)電鍍設備：

電鍍根底(gēndǐ)知識滾鍍連續(liánxù)電鍍自動掛鍍線滾桶掛具第十七頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識電鍍的根本工藝流程分三個階段：鍍前處理，包括(bāokuò)除油，酸洗，清洗、活化等。電鍍階段，鍍后處理，封閉、鈍化，去氫等。電鍍(diàndù)過程第十八頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識

油污包括(bāokuò)三類：礦物油、動物油和植物油。按其化學性質又可歸為兩大類，即皂化油和非皂化油。動物油和植物油屬皂化油，這些油能與堿作用生成肥皂，因此有皂化油之稱。各種礦物油如石臘、凡士林，各種潤滑油等。它們與堿不起皂化作用，統稱之為非皂化油。

鍍前處理(chǔlǐ)—除油

除油方法包括有機溶劑除油，化學除油，電化學除油，機械除油，超聲波除油等方法。第十九頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識鍍前處理—化學除油利用堿溶液對油脂的皂化作用(zuòyòng)除去可皂化性脂，利用外表活性劑的乳化作用(zuòyòng)除去非皂化性油脂?？稍砘杂椭膳c堿發生皂化反響，生成可溶性的肥皂和甘油，

非皂化性油脂主要是利用乳化作用(zuòyòng)將其去掉。工件進入除油液后，由于機械震動，外表的油膜破裂，而變成不連續的小油滴；溶液中乳化劑使油、固界面上的外表張力降低，結果油滴進入溶液；乳化劑的疏水基團和親水基團將進入溶液中的小油滴包圍起來，使油滴不能重新聚集沾污工件。這樣就將油除去了。第二十頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識鍍前處理—電化學除油

電化學除油是將材料至于堿性電解液的電極上，利用電解時電極的極化作用降低溶液介面的外表張力，電極上所析出的氫氣泡和氧氣泡，對油膜層有強烈的撕裂(sīliè)作用和對溶液的機械攪拌作用，從而促使油膜迅速地從材料外表上脫落轉變為細小的油珠，加速、加強除油過程，進而獲得近乎徹底去除乾凈的良好除油效果。電化學除油在陰極、陽極上都可以進行，也可以陰、陽極聯合除油。陰極除油的特點：析出的氣體為氫氣，氣泡小、數量多、面積大，因而除油效率高，不腐蝕材料。缺點；易引起材料產生氫脆，有掛灰。陽極除油的特點：無氫脆，無灰渣。缺點：效率低、材料易腐蝕。

第二十一頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識鍍前處理(chǔlǐ)—酸洗將金屬零件放入酸中利用化學或電化學的方法將零件外表銹蝕產物和氧化膜去除的過程。一般(yībān)用鹽酸、硫酸、硝酸等?？蓡为毷褂茫部陕摵鲜褂谩｛}酸對金屬氧化物具有較強的浸蝕能力，對鋼鐵基體溶解緩慢，不易發生過腐蝕和嚴重氫脆，酸洗外表殘渣較少，但是易揮發，刺激性氣味強。硫酸在室溫下，對金屬氧化物溶解能力較弱，提高溫度可加快酸洗能力，但對鋼鐵金屬的酸洗容易發生腐蝕和產生氫脆現象。硝酸是氧化性酸，侵蝕能力較強，但對中、高碳鋼和低合金鋼的酸洗外表殘渣較多，易揮發有強烈的刺激性氣味。第二十二頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識鍍前處理—清洗

清洗及水洗是電鍍工藝不可缺少的組成局部，水洗質量的好壞對于電鍍工藝的穩定性和電鍍產品(chǎnpǐn)的外觀、耐蝕性等有很大影響。主要防止鍍液帶入下一次工序污染鍍液。不同的清洗方法，有不同的清洗效果。逆流清洗需用的水量比其他清洗方法用水量少，有利于廢水的處理和回收利用。一般用來清洗的為自來水，濃水，純水等。第二十三頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識鍍前處理—活化

材料經除油，水洗后外表會生成一層薄氧化膜，它將影響鍍層(dùcénɡ)與根本金屬的結合強度，因此，鍍前要進行活化，使材料外表產生輕微腐蝕，露出金屬的結晶組織，以保證鍍層(dùcénɡ)與基材結合強度，活化溶液都較稀，不會破壞材料外表的光潔度，時間通常只有幾秒至一分鐘。經活化后的鍍件必須再水洗，干凈后再進行電鍍。第二十四頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識

電鍍陽極

陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極﹐大多數陽極為與鍍層相對應的可溶性陽極﹐如﹕鍍鋅為鋅陽極﹐鍍鎳為鎳陽極等。但是少數電鍍由于陽極溶解困難﹐使用(shǐyòng)不溶性陽極﹐如酸性鍍金使用(shǐyòng)的是多為鉑或鈦陽極。鍍液主鹽離子靠添加配制好的標準含金溶液來補充。鍍鉻陽極使用(shǐyòng)純鉛﹐第二十五頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識電鍍液對鍍層的影響電鍍液由主鹽，導電鹽，各種添加劑等組成。1.電解液中主鹽的影響在陰極上沉淀出所要求的鍍層金屬的鹽稱為主鹽。鍍液主鹽的含量多少，直接影響鍍層的質量。主鹽的濃度過高，那么鍍層粗糙；主鹽濃度過低，那么允許的電流密度小，電流效率明顯下降，影響沉積速度，還將導致其它(qítā)問題。第二十六頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識2.電解液中導電鹽的影響增強溶液導電性，提高分散能力。3.電解液中緩沖劑的影響增強溶液導電性，提高分散能力。4.電解液中活化劑的影響陽極活化劑，能促進陽極溶解(róngjiě)，使鍍液中鎳離子得到正常補充，氯化物含量過低，陽極易鈍化，過高，陽極溶解(róngjiě)過快，鍍層結晶粗糙。第二十七頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識5.添加劑的影響為了改善鍍層的性質，可在電解液中添加(tiānjiā)少量的添加(tiānjiā)劑。添加(tiānjiā)劑在電解液中不能改變電解液的性質，單能顯著改善鍍層的性質。光亮劑：使鍍層光亮。整平劑：能使鍍件微觀谷處獲得微觀峰處更厚的鍍層。濕潤劑：能降低電極溶液間的界面張力，使溶液易于在電極外表鋪展。鍍層細化劑：能使鍍層結晶細致。第二十八頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識工藝因素對電鍍鍍層的影響電鍍過程中pH值、溫度、電流密度等因素對電鍍過程有一定的影響。1.pH的影響：pH為0~7者表示酸性，pH為7~14者表示堿性。其它操作條件不變，pH過高，那么鍍層的結晶粗糙、松軟、沉積速度快，假設(jiǎshè)pH過低，那么鍍層的結晶細致而且光亮，單沉積速度明顯下降，甚至主鹽金屬不能復原。第二十九頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識2.溫度的影響：在其他條件不變的情況下，陰極的極化作用將隨電解液溫度的升高而降低，并使鍍層結晶粗糙(cūcāo)而松軟。溫度升高。增加了金屬離子因熱運動而引起的擴散速度，降低了濃度極化。加快了金屬離子和陰極外表的活性，降低了電化學的極化作用。提高了電流效率，但藥水溫度不是隨意升高，要在工藝控制范圍內操作。第三十頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)根底知識3.電流密度的影響：由于電流密度的增大，鍍同樣厚度的鍍層所需要的時間就減少，這樣可以提高生產效率。但每一種鍍液都有一個獲得優質鍍層的工藝標準所規定的電流密度范圍，其規定的最大允許值叫上限，反之(fǎnzhī)，最小值為下限。電流密度超過上限時，工件被燒黑或燒焦、針孔、麻點、疏松、發黑脫皮。電流密度低于下限，將嚴重影響電解液的覆蓋能力。第三十一頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識鍍后處理電鍍后對鍍層進行處理以增強鍍層的各種性能﹐如耐蝕性﹐抗變色能力等﹐主要(zhǔyào)包括脫水，鈍化，封閉，去氫等過程。脫水：包括燙干、烘干、加脫水劑等，鈍化：提高(tígāo)鍍層耐蝕性和抗變色能力〔鍍鋅、銅等〕。封閉：增強鍍層防變色能力〔外貿擋扣鋅后封閉〕。去氫：增強基體金屬及鍍層的韌性〔彈簧件〕。第三十二頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識除氫零件在酸洗、陰板除油及電鍍時勻會可能在鍍層及基體(jītǐ)金屬的晶格中滲氫，造成晶格扭歪，內應力增大，產生脆性〔氫脆〕。生產過程中防止滲氫：酸洗工藝時間選擇、機械除銹、陰極移動、鍍后除氫

第三十三頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識高強度鋼〔HRC28以上〕、彈簧件等零件電鍍鋅、鍍鉻后需進行除氫處理。除氫的工藝：190-230℃3小時以上。滲碳和錫焊件溫度(wēndù)140--160℃除氫在鍍后立即進行，超過4小時后，零件應進行報廢處理。第三十四頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)鋅根底知識鋅層性能鋅層多用于鋼鐵件電鍍。外表(wàibiǎo)鈍化后，在空氣中幾乎不發生變化。具有較好的防護性能。鋅為兩性金屬。其標準電位為-0.76V。比鐵的電位〔+0.77V〕負，因此形成鐵-鋅原電池時，鋅層為陽極，它會自身溶解，對保護鋼鐵基體。所以鋅鍍層對鋼鐵即有機械保護作用，也有電化學保護作用。防護性能優良。但鋅在海洋性氣候下為陰極性鍍層，會加速基體的腐蝕。第三十五頁，共五十一頁。電鍍鋅根底(gēndǐ)知識鋅在密封不通風或潮濕的環境下，與非金屬材料的揮發物〔醛、氨等〕接觸(jiēchù)時，鋅易遭到腐蝕產生疏松的白色產物〔俗稱“白霜〞〕。與膠木、油漆、木材的揮發氣體接觸(jiēchù)時，鋅有生長白色細絲狀單結晶的傾向?！菜追Q“長毛〞〕第三十六頁，共五十一頁。電鍍鋅根底(gēndǐ)知識鋅層的使用溫度不得大于250℃，高于此溫度后鋅結晶組織變形，發脆，耐蝕能力下降(xiàjiàng)。所以在除氫時，溫度一般不得高于230℃。有耐蝕、耐熱要求的環境下，可采用鍍鋅—鎳合金工藝。第三十七頁，共五十一頁。電鍍鋅根底(gēndǐ)知識鍍鋅按工藝分類氰化物鍍鋅：鍍層細致，均鍍能力較好。溶液劇毒。堿性鋅酸鹽鍍鋅：鍍層細致，鈍化膜不易變色，但沉積速度慢。效率低。分散(fēnsàn)能力較好。需抽風設施。酸性氯化鉀鍍鋅：鍍層沉積速度快，電流效率高。廢水處理簡單。缺點鈍化膜附著力差、防護性能不如堿性鍍層。第三十八頁，共五十一頁。電鍍根底(gēndǐ)知識鍍鋅的鈍化為提高鍍鋅層的防護性能和裝飾性能，將鍍件放入鉻酸或鉻酸鹽溶液(róngyè)中處理，外表形成一層化學穩定性較高的鉻酸鹽膜。其防護性能比未紅鈍化的鋅層高6—8倍。鈍化種類有白色鈍化、彩色鈍化、黑色鈍化、軍綠色鈍化等。一般的耐蝕性能排序：軍綠色＞黑色＞彩色＞藍白色＞白色第三十九頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)鋅根底知識鍍層厚度(hòudù)的應用第四十頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)鋅根底知識電鍍鋅質量檢驗工程1〕外觀2〕鍍層厚度(hòudù)檢測3〕鍍層結合力檢測4〕鍍層耐蝕能力檢測第四十一頁，共五十一頁。電鍍鋅根底(gēndǐ)知識鋅鍍層的外觀檢驗〔在明亮光線下目測鍍層外觀〕1、鍍層應細致均勻2、不允許有燒焦、起泡、脫落等缺陷；Ep.Zn.c2C：外觀應是帶有綠色、黃色和紫色色彩的彩虹色。三價鉻彩色鈍化色澤較淺，這是正?，F象(xiànxiàng)。Ep.Zn.c1B：外觀應是銀白色或藍白色；Ep.Zn.c2BK：外觀應呈均勻的油亮黑色第四十二頁，共五十一頁。電鍍鋅根底(gēndǐ)知識允許缺陷1〕輕微(qīngwēi)水印；2〕由于零件外表狀態不同，同一零件上有不均勻的顏色和光澤；3〕在復雜或大型的零件邊、棱角處有輕微的粗糙，但不能影響裝配；4〕鈍化膜有輕微的局部擦傷和點狀損傷；第四十三頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)鋅根底知識5〕不可防止的輕微夾具??；6〕焊縫(hànfénɡ)處鍍層發暗、發黑7〕、帶孔零件，其孔深超過1.5倍孔徑內外表無鍍層。第四十四頁，共五十一頁。電鍍(diàndù)鋅根底知識不允許缺陷1〕鍍層粗糙(cūcāo)、燒焦、麻點、黑點、起泡、脫落等；2〕樹枝狀、海綿狀、和條紋狀的鍍層；3〕局部無鍍層〔除工藝文件允許處外〕；4〕可擦去的疏松鈍化膜或呈深黃色、棕色和褐色的鈍化膜；5〕成片的淡白色鈍化膜層6〕外表有嚴重腐蝕麻坑，影響產品質量第四十五頁，共五十一頁。電鍍鋅根底(gēndǐ)知識鋅鍍層厚度檢測鍍層厚度是指在普通零件的有效外表上，但凡能與直