镀镍层针孔故障原因分析及对策

液压气动与密封／２０１４年第Ｏ３期　ｄｏｉ：ｌ　０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１　００８－０８１　３．２０１　４．０３．０２１　镀镍层针孔故障原因分析及对策　罗海霞，黄兴林，梅艳霞　（徐州徐工液压件有限公司，江苏徐州摘２２１００４）　要：重点从基体缺陷、镀前清洗、电镀过程三个方面分析了油缸活塞杆镀镍层针孑Ｌ故障产生原因及解决方法。　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—０８１３（２０１４）０３—００６２—０２　关键词：镀镍层；针孑Ｌ故障；原因；对策　中图分类号：ＴＨ１３７．５１　Ｃａｕｓｅｓ　ａｎｄ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｐｉｎｈｏｌｅｓ　Ｆａｕｌｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｎｉｃｌｅｌ　Ｃｏａｔｉｎｇ　ＬＵＯ　Ｈａｉ－ｘｉａ，ＨＵＡＮＧ　Ｘｉｎｇ－ｌｉｎ，ＭＥＩ　Ｙａｈ—ｘｉａ　（Ｘｕｚｈｏｕ　ＸｕＧｏｎｇ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１００４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ａｎｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｐｉｎｈｏｌｅ　ｆａｕｌｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｎｉｃｋｅｌ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｉｎ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｂｅｆｏｒｅ　ｐｌａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｈｒｅｅ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｎｉｃｋｅｌ　ｃｏａｔｉｎｇ；ｐｉｎｈｏｌｅ　ｆａｕｌｔ；ｃａｕｓｅｓ；ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　０引言　油缸活塞杆电镀过程中．镀镍层针孔故障是比较　令人头痛的问题之一，这些散布的大小不同的针孔．会　使镀层的耐蚀性急剧下降．因此需要剥离镀层重新电　镀。然而，实践经验指出，镀层光亮性越高．针孔故障越　明显。故一般镀层经过抛光以后才能观察到针孔故障　的存在。这不仅使电镀一次合格率降低．并增加电镀和　抛光成本。因此，探讨针孔故障的形成原因及解决方　法，对提高产品质量，降低产品加工成本至关重要。现　２原因分析及对策　针孔的形成一是因为基体本身存在缺陷．一是因　为气体、油类物质或者固体颗粒等在镀件上的滞留。如　果上述物质滞留在基体上，形成全针孔，滞留在镀层　上，形成半针孔。下面重点从基体、镀前清洗、电镀过程　三个方面讨论镀层针孔形成的原因及对策。　ｌ塑　ｒ　Ｈ丝堕　Ｈ壁塑　Ｈ皇竺ｒ—　ｌ　坚卜　！　Ｈ塑　Ｉ　将我厂在消除针孔故障方面取得的一些经验归纳如　下。供同行参考。　图１　油缸活塞杆电镀镍工艺流程　２．１　基体本身存在缺陷　１　工艺流程　油缸活塞杆电镀镍工艺流程如图１所示　基体表面的缺陷会直接导致电镀后针孔故障的出　现，如基体表面存在砂眼、麻点、点锈等，电镀过程中，　该缺陷部位会强烈析氢而沉积不上镀层。另外，活塞杆　在电镀前，会经过耳环焊接工序．在焊接后会造成杆体　表面的烧伤、焊道氧化层．一些细微的缺陷后续处理未　收稿日期：２０１３－０７—２５　彻底清除掉．电镀时在这些缺陷部分就不能电镀上，造　成针孔　作者简介：罗海霞（１９７９一），女，陕西咸阳人，工程师，学士，研究方向为电　镀。　处理方法：电镀前对工件外观进行仔细检查。对存　学出版社．１９９１．　理，２００７，２２（２）：２０—２３．　［４］成大先主编．机械设计手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００４．　［７］徐慧民．合金元素对铸态球墨铸铁性能的影响［Ｊ］．热加－Ｉ－３２　艺，２００８，３７（２１）：４７—４９．　［５】唐殿福，卯石刚．钢的化学热处理［Ｍ］．沈阳：辽宁科学技术出　版社．２００９．　［８］各和诚市，服部敏彦．铸铁零件的气体软氮化［Ｊ］．热处理，１９７９，　（５）：２６２－２６７．　［６］胡建文，毛磊，马静，等．球铁曲轴加氧渗氮工艺研究［Ｊ］．热处　６２　在缺陷的工件进行重新磨削、抛光等处理，如果缺陷无　法弥补则不能进行电镀；加强工件电镀前的防锈，可以　在工件上涂抹１５％的碱液或者碳酸钠溶液。严格控制　磨光、抛光及电镀工序间的转运时间。　２．２前处理　１）工件清洗不良　对于油缸活塞杆来说。经过机加工、磨、抛光等工　序后．耳环油１：３、中心孔等部位会留有探伤用油脂、润　滑油等各种油污．在后续清洗过程中油污流下会造成　槽液的污染．电镀过程中会造成针孔故障。　处理方法：对镀前活塞杆进行人工清洗。并针对不　同的部位采用不同的清洗方法，油ＩＺｌ、中心孑Ｌ等难清洗　部位可采用强力清洗剂进行清洗。　２）清洗水受污染　活塞杆的镀前清洗过程一般包括化学除油　水　洗＿＋电解除油一水洗过程．如果水洗槽中存在油污或　者清洗水中有Ｃｒ６＋．在后续的镀镍过程中就会出现针孑Ｌ　故障。严重时会造成镀层脱落。　处理方法：一是加强工件的镀前清洗；二是根据清　洗水的体积保证足够的溢流流速，并定期进行更换；镍　铬共用挂具是铬杂质混入槽液的主要途径．但是由于　镍层易钝化。镍铬共用挂具是不可避免的，特别是自动　生产线。因此必须加强工装的清洗，使用双氧水＋清水　两道清洗．可取得较好的清洗效果。　３）活化液中存在杂质离子　在工件电镀过程中．导电棒多采用铜块．而铜块的　缺点是易遭受腐蚀而产生铜绿．如果浸入酸性活化液　就会产生Ｃｕ２＊，在后续的镀镍过程中，会出现针孔故障。　处理方法：在导电铜块上电镀镍，增强其耐蚀性，　但是此方法的缺点增加了触电电阻。为避免该问题，应　增加导电铜块日常管理．经常用湿布擦拭．要保持导电　铜块的清洁度，并且导电铜块不能浸入槽液中去。　２．３电镀过程控制　（１）镀镍主要阴极反应为Ｎｉ　＋＋２ｅ　Ｎｉ。２Ｈ十＋２ｅ　Ｈ２，氢气滞留在活塞杆表面就会造成针孔故障的产生。　因此．电镀镍过程要对镀液进行搅拌并添加表面活性　剂。如果搅拌不够剧烈或者添加剂含量偏低，氢气不能　及时析出，就会产生针孔。特别是进行大杆径活塞杆电　镀时。一定要确保上述条件满足电镀要求。循环过滤机　漏气使空气泡滞留在镀件表面也会造成针孔故障。　处理方法：用表面张力计定期测试镀镍液中表面　活性剂含量。保证其含量在规定范围内；对设备和管道　进行定期点检，保证空气搅拌正常运转。　Ｈｖｄｒａｕｌｉｃｓ　Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ＆ＳｅａｌｓｌＮｏ．０３．２０ｌ４　（２）镀件在机加工和抛光过程中的油，行车、飞钯　上的润滑油．不洁净的搅拌空气带人造成的污染。以及　有机添加剂的分解．使镀液中油类物质增加，漂浮在液　面上．粘附在工件表面，轻则出现针孑Ｌ，重则造成镀层　结合力差．甚至大面积起皮。　处理方法：使用连续过滤或定期过滤，过滤时除加　入滤芯外．还应加入炭棒，以吸附镀液中的微量油脂和　其他有机物质．同时起助滤作用；定期使用３￣５ｇ／Ｌ活性　炭对槽液进行大处理．然后通过赫尔槽试验调整添加　剂含量　（３）空气中的灰尘、开裂的阳极袋中的泥渣、镀液　中铁、钙等杂质过多而生产的沉淀物，以及大处理槽液　后未除净的活性炭颗粒等，在电镀过程中，由于空气搅　拌悬浮的颗粒冲击镀件表面．阻碍镀层沉积，形成针　孔。　处理方法：使用循环过滤机或镀液净化机对镀液　进行循环过滤．消除固体颗粒和杂质离子；对补充水进　行除杂处理．降低其电导率．避免钙离子过多造成镀液　中沉淀积累。　（４）在正常生产情况下，镀镍液的ｐＨ值是不断上　升的．界面的氢氧根浓度不断增加，如果增加到一定程　度．就会产生氢氧化镍沉淀物，该沉淀与镍发生共沉　积．易产生针孔。　解决方法：每天用精密ｐＨ试纸对镀镍液进行测　试，根据ｐＨ值高出程度，加入定量３％的稀硫酸进行调　整。　２．４其他原因　此外．工件存在不当、阴极电流密度太大、镀液中　硼酸含量太少、镀液温度偏高或偏低等都有可能造成　针孔故障的出现。　３结论　本文重点介绍了油缸用活塞杆电镀过程中产生针　孔故障的主要原因及解决方法．尽量保持电镀操作环　境清洁、加强工件的镀前清洗、镀液日常管理，定期进　行设备点检、槽液成分化验，针孔是可以避免的。　参考　文　献　［１］　肖鑫，储荣邦．镀镍层针孔和麻点的故障及其排除方法［Ｊ］．电　镀与涂饰，２００４，２３（４）：５３—５８．　［２】　肖鑫．镀镍层针孔和麻点的原因分析及解决［Ｊ］．电镀与涂饰．　２００１，２０（１）：５８－６１．　【３】邹坚．镀镍层的针孔故障及其防治［Ｊ］．材料保护．１９９４，（３）．　［４］　曾祥德．十二烷基硫酸钠造成的镀层故障［Ｊ］．材料保护．１９９３，　２６（９）：３５．