JB/T 6986-1993 铝及铝合金电镀前表面准备方法

B中华人民共和国机械行业标准JB/T6986-93铝及铝合金电镀前表面准备方法1993-07-27发布199407-01实施中华人民共和国机械行业标准铝及铝合金电镀前表面准备方法1主题内容与适用范图本标准规定了铝及铝合金电前一般应进行的表面准备方法,包括清洗、表面调整处理、浸镀、预镀本标准适用于铝及铝合金(包括常用铸铝、变形铝合金)的表面准备。本标准不适用于电铸用铝和铝合金模芯的表面准备。2引用标准GB1173铸造铝合金技术条件GB3190铝及铝合金加工产品的化学成分GB5270金属基体上的金属覆盖层(电沉积层和化学沉积层)附着强度试验方法青除工件表面油污或外来物的工艺过程3.2表面调整处理 conditioning把工件表面状态转变成适合于以后工序进行成功处理的工艺过程,4电键准备方法的选用4.1常用镀前准备方法的选用铝件电镀前表面准备工艺过程一般为清洗→表面调整→浸镀→预镀经过热处理的铝件,清洗前还需采用机械磨光拋光加工或酸、碱浸蚀以除去热处理氧化膜选用表面准备方法时,应注意区别下述情况铝件的材料牌号(对照GB1173和GB3190);b铝件的制造方法,例如是铸造或压力加工方法制造等c,铝件是否经过热处理,4.2其他镀前准备方法的选用根据不同情况,实际生产中也可采用清洗→表面调整→阳极氧化,或吹砂→清洗→表面调整→出光等镀前准备工艺除浸锌、浸锡外也可浸镀镍、镍锌合金、铁等重金属在选用这些工艺过程时,电镀后的铝件应按GB5270规定的方法进行试验电镀层必须符合结合强度良好的要求5清洗和表面调整处理清洗清洗工艺由蒸汽除油,有机溶剂清洗,可溶性乳化剂清洗,铝材清洗剂清洗及相应的水漂洗工序组成。常用的热碳酸盐-磷酸盐水溶液清洗液[见附录A(参考件A1章]油污严重的铝件开始清洗时可采机摊工业部199307-27批准1994-07-01实施JB/T6986-93用弱碱性或弱酸性溶液清洗5.2表面调整处理52.1表面调整处理的目的a除去铝件表面原有的氧化膜b,除去铝件表面有害的微量成分5.2.2常用的表面调整处理溶液通常的表面调整处理是在中等温度的氢氧化钠溶液(见A2章)中没渡后充分的水漂洗再浸入硝酸氟化氢铵溶液(见A3章)以除去表面挂灰,然后水漂洗干净为了防止氮氧化物和氟化物对环境的污染,也可选用硫酸过氧化氢溶液(见A4章)代替硝酸氟化氢铵溶液(见A3章)5.2.3热处理铝件的表面调整处理经过热处理的铝件,要求进行机械加工或磨光的,可用抛光磨光的方式除去氧化膜然后进行适当的表面调整处理不能进行机械加工或磨光的铝件表面应选用酸浸蚀的方法除去氧化膜,常用的酸浸蚀溶液为热的硫酸铬酸溶液(见A5章),也可采用某些行之有效的专利没蚀液5.2.4轧制铝件的表面调整处理采用工业纯铝如L5、L6,防锈铝如LF21等轧制型材制备的铝件,用碳酸盐瞬酸盐液(见A1章)清洗后,于室温在硝酸中浸溃(见A6章)能得到满意的效果5.2.5铝镁合金件的表面调整处理铝镁合金零件如防锈铝LF2锻铝LD2LD31等的表面调整处理可采用热硫酸浸蚀(见A7章),本方法对于锻铝等变形铝镁合金和铸造的铝镁合金均较理想浸蚀时间与合金类型有关,一般铸铝的浸蚀时间较短5.26含硅铸铝合金件的表面调整处理含硅量较高的铸铝合金如ZL101、ZL101A、ZL102、ZL108、ZL109等在硝酸氢氟酸(见A8章)混合液中进行表面调整处理,该溶液也可用于表面不宜进行磨抛光加工的热处理后的铸件除去热处理氧化膜6漫镀和预键经过清洗和表面调整处理后的铝件表面应浸镀或浸簧并预镀。常采用浸锌、浸锌井预镀铜、没锌并簧镍、浸锡并预镀青铜方式进行某些牌号或经过某些方式热处理之后的铝件,为了得到理想的效果,往往要对上述工艺或槽液稍作修改6.1浸锌理想的浸锌层应该是薄而均匀一致,结晶细致且有一定的金属光泽,与基体结合牢固、浸锌层的受合金的类型、表面调整处理工艺和没锌工艺的影响锌层的沉积量一般为15~50gg/cm2,相应的厚度值为20~70mm,理想的沉积量不宜超过30pgcm2,过多的沉积量易形成海绵状锌层,与基体的结合强度也差浸锌分一次浸锌和二次浸锌浸锌后的铝件,通常在电镀其他金属之前采用适当的工艺在浸锌层上预镀一层钢(见6.2条),也可以在浸锌层上直接电镀银、黄铜、锌或铬。选用的电键工艺应适合在锌上电键并且工件应带电入镀6.1.1浸锌溶液及工艺下表列出了浸锌溶液及工艺参数JB/T6986-93浸锌溶液及工艺参数含重(g|L)和参数值组成及操作氢氧化钠(NaOH)三氯化铁(FeC,·6H1O)2.0酒石酸钾钠( KNaC,HO4·4H2O)1050温度c20~2530~60注:溶液I—工艺条件控制不严时,锌沉积太快,易形成厚的、粗糙的结晶状的、多孔的和附着不良的沉积层溶液1—是溶液1的改进型,具有以下优点:(1)沉积层均匀一致;(2)工作范围宽且适用于二次浸锌;(3)除少数牌号的铝合金,如硬铝LY12,超硬铝LC4外,对大多数轧剖和铸铝合金的耐蚀性均有改善溶液重和N一适用于不易派洗或带出液较多的场合(例如:形状复杂零件)溶液Ⅳ含锌量较高,更适用于大比量生产的情况浸锌溶液一般较浓,工件的带出液将使溶液成分发生变化,故应按化验结果经常补充组份,以保证浸锌层质量浸锌溶液的种类较多,而且不同类型的铝件,常常选用不同的浸锌溶液,无论选用何种浸锌溶液,以后的电镀层均应满足GB5270规定的结合强度试验要求6.1.2二次浸锌第一次浸锌层粗糙多孔、附着不良,可采用二次浸锌。二次浸锌后能得到细致、均匀略具金属光泽的锌层。两次浸锌可在同一槽中进行,也可先在较浓的溶液中,后在较稀的溶液中进行。为了获得理想的锌层,有时甚至要进行多次浸锌。第一层锌在硝酸溶液(与A6章相同)中退除第一次浸锌时间为45第二次浸锌时间为306.1.3注意事项浸锌时的挂具不能用铜或铜合金,以防止铜和铝或铝合金接触发生置换,应将挂具上的钢丝铜或铜合金镀镍后再作浸锌使用。或者选用铝丝或非金属材料作为浸锌挂具62浸锌井预镀铜经清洗(见5,1条),表面调整处理(见5.2条),一次浸锌或二次浸锌后的铝件,可在氰化镀铜溶液中预镀铜,充分水洗后再转入其他电镀溶液中电镀。镀铜电解液及工艺条件见附录B(参考件)表B6.3浸锌井预镜镍经清洗(见5.1条)表面调整处理(见5,2条),一次浸锌或二次浸锌后的铝件,也可在接近中性的镍槽中预镀镍,然后作进一步的电镀预镀镍电解液及工艺参数见表B24浸锡井预镀青铜在潮湿的腐蚀性环境中浸锌层易发生横向腐蚀而使电镀层剥落。在此情况下可采用浸锡后预镀青铝件按5.1条和5.2条的规定进行清洗和表面调整后,充分漂洗再在含有锡酸盐的某些专利浸锡JB/T6986-93溶液中进行浸镀或带电入槽闪镀锡然后预镀青铜6.4.2预镜青钢浸锡后不用水漂洗即可在适宜的氰化电解液中预簧青铜然后充分水洗再转入其他电簧槽中电镀7安全7.1本标准中要使用某些腐蚀性和剧毒性药品,应采取适当的安全措施7.2氟化物和酸处理工序之间一定要有充分的水漂洗工序。JB/T6986-93附录A铝件清洗和衰面调整处理溶液AI碳酸盐磷酸盐淸洗溶液碳酸钠(Na2CO2,无水)磷酸三钠(Na3PO4,无水)25g/L温度70~80℃时间A2碱浸渍溶液氢氧化钠(NaOH)50g/L30~60s温度50~60℃容器钢质A3除去挂灰的酸浸遗溶液A3.1溶液硝酸(密度1.40g/mL,HNO2)氟化氢铵(NHHF2)120g/L温度衬塑A3.2注意事项气体有毒,应配备抽风,A4替代A3的溶液A4.1溶液硫酸(密度1.84g/mL,HSO,)过氧化氢(质量百分比32%,H:O2)稀释至1L15~605温度不锈钢或衬塑A4.2注意事项配制溶液时应注意酸应缓慢加入到约占容器体积80%的水中,待冷却至室温后再加入过氧化氢并稀释至预定的体A5去氯化膜浸蚀溶液A5.1溶液硫酸(密度1.84g/ml,HSO4)100mLJB/I6986-93格酐CrO3)时间2-5 min温度容器A5.2注意事项配制溶液时应注意:定的体种格断溶入占容器体积约8%的水中然后缓缓加入酸并迅速搅并,冷却至室温后稀释至b.气体有毒,应配备抽风A6硝酸浸遗溶液硝酸(密度1.40g/mL,质量百分比67%,HNO2)500mL稀释至1L温度室温容器衬塑A6.2注意事项气体有毒,应配备抽风A7硫酸没渡溶液硫酸(密度1.84g/mL,H2SO,)150mL水稀释至1L温度时间A8混合酸浸遗溶液A8.1硝酸(密度140g/mL.质量百分比67%HNO)750mL氢氟酸(密度1.16g/mL.质量百分比48%,HF时间3~5s度室温衬塑A8.2注意事项气体有毒,应配备拙风JB/T6986-93铝件预镀铜、镍槽液参考件)B1预镀铜电解液及工艺参数见表B1表B1预镀铜电解液及工艺参数组成及操作条件含量(gL)和参数值氧化亚钢CuCN40.0氧化钠(NaCN)(总量50.0~55.0游离氰化钠(最大值)碳酸钠(NaCO3)酒石酸钾钠( KNaC.H, G·4H1O)60,0围度C电流密度A/dm210.2~10.5注:①工件带电入槽②要求电镀2min后,再以1.3A/dm,补充电镀3~5mB2预镜镍电解液及工艺参数见表B2表B2预镀镍电解液及工艺参数组成及操作条件含量(g/I)和参数值碗酸镍(Ni5O.·7H1O)硫酸铵[(NH)SO4氯化镶(NCl2·6HO)柠蒙酸钠( Na, CH, O,·2HO)萄糖酸钠( CH,NaC电流密度6.8~7.2搅拌方式P极移动或循环过滤注:工件带电入槽附加说明:本标准由机被工业部武汉材料保护研究所提出并归口本标准由机械工业部武汉材料保护研究所负责起草本标准主要起草人陶维正、毛祖国、何杰本标准参照采用 ASTM B253-1983《铝合金电键准备标准方法