汽轮机动叶销钉镀锡青铜工艺研究

2018-01-10林亮东方汽轮机有限公司四川德阳618000

化工管理 2017年35期

关键词：镀层电镀青铜

林亮（东方汽轮机有限公司，四川德阳 618000）

电镀锡青铜又称为电镀铜锡合金，该镀层具有耐蚀性良好，可与同厚度镍镀层相媲美，同时按锡含量高低可分为低锡青铜（7%～15%），中锡青铜（15%～35%），高锡青铜（40%以上）[1]。

汽轮机动叶销钉镀青铜要求锡含量在17～25%，镀层表面光滑、浅金黄色。镀青铜后需进行去氢处理，要求去氢后镀层硬度大于220HV0.01，因此本文将对镀中锡青铜工艺、电镀后处理进行研究。属于中锡青铜，含锡量较高，容易发花，工艺较难控制。

1 实验部分

1.1 溶液的组成

主盐（Cu化合物）、锡酸钠、氢氧化钠、光亮剂等。

1.2 主要操作步骤

除油——酸洗、水洗——闪镀镍——镀锡青铜——去氢处理

1.3 关键参数研究

通过实验，分别考察电镀Cu/Sn含量比、电流密度、电镀温度、以及镀后除氢温度对镀层的影响。

1.4 镀层检测

利用电子能谱仪，检测镀层中Cu、Sn含量成分。

2 结果与讨论

2.1 铜锡比对镀层影响

通过改变铜锡比，在0.5A/dm3电流密度下，温度55℃下，制得电镀锡青铜涂层锡含量。

图1、Cu/Sn比对镀层锡含量影响

铜化合物、锡酸钠是提供金属并在阴极上沉积合金镀层的主盐，镀液中铜、锡离子浓度比对镀层合金组成及色泽影响较大，从图1可以得出，当Cu/Sn比为1.5～2.0时，可得到18%～23%锡含量的镀层。

2.2 电流密度影响

图2、电流密度对镀层锡含量影响Cu/Sn比为2，温度55℃

电流密度的变化主要影响电流效率和镀层质量。电流密度小于0.3 A/dm3时，镀层沉积速度较慢，镀层颜色为褐色，Sn含量为12.3%，而提高电流密度，有利于镀层中Sn含量的提高，但当电流密度大于0.7 A/dm3时，镀层表面粗糙，且锡含量达到17.2%，为此，从电流效率及镀层质量考虑，选取0.5～0.6 A/dm3电流密度较为合适。

2.3 温度影响

通过在Cu/Sn比为2、0.5A/dm3电流密度下，分别在45℃、50℃、55℃、60℃进行电镀试验，结果表明：在45℃镀层外观颜色发暗、呈暗黄色，50～55℃镀层表面有光泽、浅金黄色，而60℃镀层表面易发花，颜色不均。可以得出，升高温度，电流效率相对提高，同时溶液成分变化速度加快，使得镀层质量受到影响，镀层表面容易发花，颜色不均；而温度过低时，阳极溶解不正常，导致镀层光亮性变差。为此，50～55℃范围温度较为合适。