电镀工艺模板.doc
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1、机械镀锌铁是一个和电镀锌、热镀锌铁、达克罗处理不一样工艺过程防腐镀层,它工艺特点是:室温条件生产操作、镀层形成不属于电沉积,是由装载零件镀筒旋转,使筒内零件介质相互碰撞、实现机械工业能传输来形成镀层;镀层结构为微粒级球形锌粉受机械力传输碰撞变形、成为扁平、碟形锌颗粒层状叠加来凝结为镀层,这种结构镀层含有金属锌基础物理特征,镀层功效作用是为铁基础零件提供防锈蚀要求阳极性保护镀层 。工艺特征是:对高强钢工业零部件不产生氢脆危害及小型可滚镀零件重防腐镀层(25-110um)替换热浸镀锌工艺含有工业应用竞争优势。 1.机械镀锌关键式艺过程 1.1 机械镀锌铁关键工艺步骤 零件前处理、除油、除锈(可线下
2、处理)水洗闪镀置换铜水洗机械镀锌沉积过渡底层机械镀锌沉积水抛光零件倒出分离热水洗(或按要求零件表面铬钝化、浸相关保护层)甩干并烘干检测验收。 1.2零件前处理、除油、除锈 对一般件,可按表面处理常规方法,但对高强钢基体零件除锈、除氧化皮,尤为注意,因为不能较长时间采取含氢离子强酸性化学材料对零件表面进行除锈及除氧皮,这么处理会对零件钢基产生一定渗氢影响,所以,应采取机械法来处理:如喷沙、振动光饰、抛丸工艺等。 1.3闪镀置换铜 置换铜层无厚度要求,但要完全覆盖零件基体表面,它作用是:提升镀层结协力、有利于镀层表面情况均匀性、阻挡工艺过程产生氢对基体渗透。另一作用发觉,因为铜层含有良好电导,相同
3、锌镀层厚度机械镀锌零件和渗锌零件同在盐雾箱进行试验考评选较,在盐雾试验达成11个周期时,发觉因为盐雾水流冲刷,渗锌零件棱角处批量件出现红锈,而机械镀锌棱角处即使已见露基体,但批量六件均不产生红锈:这是因为置换铜层电阻小、电子导电通畅,确保了铁基体正常电化学阴极状态,所以,该置换铜层对机械镀锌镀层结构电化学防腐能力尤为关键。相关内镀置换工序,美国机械镀锌通用技术标准,指定ASTMB69591,就有内闪镀置换铜工序技术要求:而中国国家机械工业局1月1日颁布实施“钢铁制件机械镀锌”、机械行业标准(JB/T89281999)对机械镀锌工艺中置换铜层不作要求,对此:可按供、需双方要求来确定。 1.4机械
4、镀锌沉积过渡底层 这一工序是针对置换铜层而言,实施步骤是定量机械镀锌专用引发剂和少许渡覆锌粉加入滚动渡筒内,滚动35min就能够形成使原来零件基础铜层转变为银灰色复合镀锌层。该镀锌层质量优劣将影响后续加厚渡层韧性和渡层结协力。 1.5机械镀锌沉积 定量分批次加入沉锌引发剂、渡层厚度要求韵锌粉可在15cm30min定成此工序,达成工业零件要求防腐镀锌层厚度。 1.6水抛光 机械镀锌粉表面为非镜面半光亮渡层,水抛光工序就是机械镀锌引发剂及锌粉全部 后。镀筒继续转动,使零件镀层表面达成均匀光亮银白色表面,通常需要转动510in,即使该镀层达不到电镀含有镜面光泽、但表面光滑、光亮度要优于热浸镀锌层。水
5、抛光镀筒转动时间有一个极大值,超出特定极大值时锌镀层将有一定程度切削破坏。 1.7零件表面铬钝化 机械镀锌层,尤其是在最初条件下,在潮湿空气中,易在镀层表面产生白色腐蚀物,必需经过透明铬钝化、黄色铬钝,使所形成铬钝化膜预防白色腐蚀物产生。 1.8检测验收 机械工业镀锌厚度、镀层质量,取决于工艺操作、工艺配方及工艺定性、定量规范控制:所以镀层质量检测认定尤为关键,合格检验结果将指导机械镀锌工艺对不一样零件批次量正确生产。 2.中国机械镀锌早期研发和应用历史 2.1中国机械镀锌早期研发和应用 中国机械镀锌工艺技术文件报导,最早由上海开关厂吴载昌工程师发表于材料保护1975年第六期,文章题目为“机械
6、镀”:到现在,应用于生产报导,基础上是机械镀锌技术。在生产实际应用上,上个世纪八十年代中期,由香港引进机械工业镀锌滚筒设备及化学原料在广州水暖器材厂进行玛钢管件机械镀锌,为中国机械镀锌工艺技术工业应用开始。中国机械镀工艺技术自主研发是从二十世纪年代中、后期开始,这得益于改革开放后和世界工业交流启迪。 2.2 中国机械镀锌工艺打桩水平基础定位 中国从1989年在天津及其它地域开始把中国自主研制机械镀锌工艺技术应用在工业零部件上,如:碟形弹簧、制钉、玛钢管件等;但当初机械镀锌滚筒设备仅为单一转速,工艺技术在中国尚无标准依据、技术水平定量控制并不完善:在此条件下,进人工业应用市场,违反市场发展规律,
7、所以,这一时期机械工业镀锌工艺技术水平和生产应用基础处于踏步不前状态,这表现在玛钢管件行业应用机械镀锌较为突出,究其原因,机械镀锌生产应用,参考热浸镀锌技术标准考评,从硫酸铜试验次数要求、厚锌镀层结协力、镀层表面光亮度、厚镀层韧性等,在批量生产上均表现为重现性不稳定。这就是当初机械镀技术特有定性、定量工艺控制技术仍未达成产品质量要求技术水平。 工业市场需求是引领技术发展动力,因为机械镀锌零部件产品出口需求增加、机械镀工艺特有技术功效,如对高强淬火钢零件镀锌无氢脆危害、对使用滚镀方法工业零部件镀厚锌要求时,采取机械镀锌替换热浸镀锌含有综合竞争优势,推进了中国机械镀锌较快发展;从二十世纪90年代中
8、期开始,中国机械镀锌工艺技术有了长足发展:表现机械镀锌新技术水平应用有,如经淬火硬质射钉产品稳定批量出口,单件重量1.3kg、50um以上镀层厚度40Cr高强度钢螺栓产品质量合格出口,证实中国机械镀技术工业应用和国外技术水平拉近,这时机械工业镀锌工艺可人为控制50 70um、硫酸铜试验经过4-6次,而且镀层韧性优良,这三个技术指标应用控制,确保了采取机械镀锌产品户外长久防腐能力不低于热浸镀锌。同时国家机械工业局1月1日颁布实施机械工业行业技术标准:“钢铁制件机械镀锌”(JB/T8928-1999)。 进入1年,伴随淬火钢五金零件机械镀锌产品出口增加,外商要求产品镀层表面亮度质量,要和中国从美国
9、引进机械镀锌技术所生产产品、达成表非面装饰一致性,针对这种情况,由中国自主技术基础研发机构,在原机械镀锌工艺基础平台上,经过创新、在所用原料完全产化条件下,使中国机械镀锌生产产品和发达国家生产机械镀锌产品,达成了一致镀层质量水平。 3.机械镀锌和电镀锌、热浸镀锌、达克罗处理对比应用优势 3.1 和电镀锌对比应用优势 在工业应用上,电镀锌过程将在阴极析出氢气,这会对作为阴极析出氢气,这会对作为阴极上受镀高强钢零件产生渗氟作用,结果使这种高强钢零件在使用过程中产生氢脆断裂而引发事故(现在中国,时有发生淬火高强射钉在使用过程中和崩断事故,这和采取电镀锌工艺有相当关系。发达国家对于射钉产品使用安全规范
10、,拒绝射钉表面防腐采取易产生氢脆断裂电镀工艺):机械镀锌工艺对高强钢零件镀覆不产生氢危害,这一功效优势,电镀锌是不可比。另外,对比电镀锌,机械工业镀锌工艺优势是:操作简单、对细小零件滚镀更易控制,能耗少、半小时时间就能够完成50um镀层厚度镀覆。 3.2 和热浸镀锌对比优势 热浸镀锌工艺镀锌层,是用于钢铁基础长久户外防腐蚀镀层工艺,这种工艺用在大型钢铁件(输电铁塔、工程钢结构等)镀锌防腐上,下容质疑:但在户外使用紧固零件热镀浸锌上,中国工艺过程实施、基础是手工操作,加上热浸镀锌工艺过程特征,和机械镀锌工艺特点比较,就展现出工艺应用优劣问题,如:热浸镀锌镀垫片类、细小类零件时,零件易粘连,镀螺纹
11、零件,熔融锌镀层会堵塞螺纹、对螺母,必需镀后重新套螺纹扣;烟尘、粉尘、金属热蒸汽污染严重,而机械镀锌工艺则不存在这类缺点,另外,机械镀锌镀层表面要比热浸镀锌表面来得光滑、光亮;对环境保护来讲,是含有相当可比性清洁工艺。 从功效上,高温熔融热镀锌过程会对淬火高强紧固零件表面造成退火变软,如8.8级高强钢高速公路护栏紧固件,采取热浸镀锌时,按技术标准进行拉力试验,就反应出产品质量不合格或不稳定性。机械镀锌是室温条件操作,就不会对淬火钢零件表面造成退火影响。 机械镀锌镀层还含有抗大气酸雨功效,经过试验对比,它抗菌素酸雨能力是热浸镀锌层三倍,如相同镀层厚度机械镀锌零件和热浸镀锌零件在1015稀硫酸溶液
12、中浸泡,其酸腐蚀露铁时间,机械镀锌层比热浸贸然锌层将延迟三倍这种抗酸雨功效应用于大气酸雨严重户外电力铁塔式紧固零件将尤为关键 上述要求对比事例说明,要求长久防腐蚀户外应用紧固零件镀锌防腐,完全能够用机械镀锌赵公元帅代热浸镀锌 3.3和达克罗处理对比优势 达克罗处理是多年来中国开始应用防腐涂层工艺,涂层厚度通常为510um , 工艺在薄镀层应用上,有相当突出涂层防腐优点对于部分防腐蚀要求不高薄镀层五金零件,采取机械镀锌优点:工艺操作简单、能耗低、表面光亮度好、而且工业加工成本低于达克罗处理。对于户外应用长久防腐蚀紧固件镀层,全部是牺牲阳极性质锌镀层,镀层含有足够含锌量、才能确保了户外应用紧固零件
13、数十年防腐能力。 达克罗处理涂层防腐蚀性能是涂层整体铬钝化。组成涂层每一微粒级锌、铝磷片全部被铬钝化、其锌、铝固有牺牲阳极作用不占主导地位,所以说,起关键防腐作用为涂层整体钝化功效。对于户长久防腐蚀要求镀层,达克罗处理涂层含有防腐含岛上量远达不到技术要求量,而涂层钝化膜,长久处于户外大气条件下,也将产生破坏并会缩短固有抗腐时间。所以,讨论这些源于发达国家防腐工艺应用,在其技术标准上,全部有明确区分和指定,如美国“输电铁塔镀锌螺栓”技术标准:ASTMA39493:“公路护栏波形梁”技术标准:AASHTOM18089,要求有,户外长久使用紧固螺栓防腐镀层,采取热浸镀锌或机械镀锌,并规范有锌镀层重防
14、腐含锌量;所以规范户外大气长久防腐蚀条件,对于紧固件,机械镀锌厚镀层应用,要比达克罗处理涂层应用更为适合。 4.和发达国家机械镀锌比较及相关应用技术标准 4.1 和发达国家机械镀锌相比较 国际上,对机械镀定义有两种,英文称呼为:Mechanical Plating 和Mechanical Galvanizing,汉字翻译为:机械镀和机械浸镀,实际上,这两种定义工艺过程操作是一样,只不过机械镀是指薄镀层,厚度为25um 以下、机械浸镀是指25110um厚镀层,在中国全部统称为:机械镀 现在中国机械镀锌工艺技术,经过十几年发展,原材料改善及配方技术创新提升,使用机械镀锌镀层质量和发达国家相比,已经
15、差异不大,同时也能够进行机械镀锌一锡合金、机械镀锌铝、镀黄铜装饰金色等,但在机械设备自动化应用生产上,中国工艺生产基础上仍属于劳动密集型。 在机械镀锌镀层结构调整研发上,中国和发达国家相比,仍存在一定差距,发达国家机械镀锌工艺技术为提升镀层耐蚀性及优化镀层表面性能,已经引入了镍、钻、实施复合机械镀锌层,并获取了相关技术专利。 4.2 机械镀锌工业应用技术标准 机械镀锌工艺在中国应用已经有十几年历史,中国第一个机械镀锌技术行业标准: “钢铁制作机械镀锌)(JBT8928-1999),由国家机械工业局1月1日颁布实施,这只是机械行业一个通用标准,相关各行业机械镀锌应用技术标准仍未出台,所以在对不一
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