低氫脆鍍鎘槽液惡化原因及維護(hù)

萬 亭， 李 濤， 阮新科

（中航起落架燎原分公司，陜西 漢中723200）

0 前言

低氫脆鍍鎘被廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域。槽液狀況直接決定鍍層質(zhì)量。槽液成分比較復(fù)雜，包括氰化鈉、氧化鎘及氫氧化鈉等。如果日常維護(hù)不到位，槽液會(huì)發(fā)生惡化。廢棄的槽液不能直接排放，必須經(jīng)過嚴(yán)格處理，需要花費(fèi)大量的人力和物力。如何維護(hù)好鍍鎘槽液，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本及環(huán)境保護(hù)等具有重要意義。本文將低氫脆鍍鎘槽液的惡化原因及維護(hù)措施闡述如下。

1 低氫脆鍍鎘槽液惡化原因

（1）化學(xué)藥品和水質(zhì)不純。

（2）掉入槽中的異物未能及時(shí)撈出或從前處理槽中帶來有害雜質(zhì)，造成槽液污染。

（3）槽液中碳酸鹽的不斷積累對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。

（4）陽極溶解產(chǎn)生的陽極泥對(duì)槽液的污染。

（5）槽液各組分的含量過低或過高，以及各組分之間比例不合適。

（6）零件進(jìn)入低氫脆鍍鎘槽液前預(yù)處理不徹底，帶入污染物。

2 預(yù)防低氫脆鍍鎘槽液惡化的措施

2.1 原材料

2.1.1 氰化鈉、氧化鎘和氫氧化鈉

氰化鈉、氧化鎘和氫氧化鈉都是低氫脆鍍鎘槽液的主要成分。通常采用分析純的試劑，雖然增加了成本，但對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。選購原材料時(shí)，一定要認(rèn)準(zhǔn)產(chǎn)地、廠家和品牌，嚴(yán)格化工原料的入廠程序；有復(fù)驗(yàn)周期及最長使用期規(guī)定的原材料必須按照文件規(guī)定進(jìn)行管理，嚴(yán)禁使用手續(xù)不全的原材料，保證原材料質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)原材料質(zhì)量有變化時(shí)，應(yīng)立即停止使用，防止引入其他有害雜質(zhì)，惡化槽液，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

氰化鈉、氧化鎘和氫氧化鈉要貯存在陰涼、通風(fēng)、干燥的庫房內(nèi)；同時(shí)要遠(yuǎn)離火源、熱源，防止陽光直射，包裝袋要完整、密封。運(yùn)輸過程中要注意防潮、防雨。

2.1.2 水

水質(zhì)的好壞直接影響鍍液性能。水中影響低氫脆鍍鎘質(zhì)量的陰離子有等。其中Cl—的影響最大，當(dāng)其含量過高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生灰黑色且無光的鍍鎘層。同時(shí)，水中含有大量的陽離子、藻類及無機(jī)離子等。因此，配制和補(bǔ)充鍍液時(shí)應(yīng)采用蒸餾水或去離子水，不要使用井水或地下水。特別是我們使用的自來水，其電導(dǎo)率達(dá)到600μS／cm 以上，有害離子會(huì)逐漸在鍍槽中積累。當(dāng)其積累到一定量時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響鍍層的外觀質(zhì)量和耐蝕性。

2.2 控制金屬雜質(zhì)的積累

掉在鍍槽內(nèi)的鍍件及保護(hù)夾具等要及時(shí)清理，否則，鐵及其他離子的含量會(huì)不斷升高。氰化物鍍鎘溶液對(duì)金屬雜質(zhì)極為敏感，鉛、銀、鉻、錫等金屬雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響鍍層質(zhì)量。由于鎘陽極不純而帶入的微量鈾、銻、碲等雜質(zhì)，對(duì)鍍層質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生極其不良的影響，它們的含量不應(yīng)超過0.005%。鐵、鉛、鋅等雜質(zhì)幾乎對(duì)鎘的沉積不產(chǎn)生任何影響。鉻酐帶入鍍槽后會(huì)嚴(yán)重污染鍍液，即使是極微量的六價(jià)鉻也會(huì)使鍍層起泡［1］。為了控制槽液中金屬雜質(zhì)的積累，可以通過電極的選擇性電解來去除。采用不銹鋼板作為陽極，鎘板作為陰極，S陽極∶S陰極=3∶1，以0.1～0.5A／dm2的電流密度通電24～48h，可以明顯降低金屬雜質(zhì)的含量。

2.3 去除多余的碳酸鹽

低氫脆鍍鎘槽液中的碳酸鹽以碳酸鈉為主。碳酸鈉能使鍍層結(jié)晶細(xì)致光澤。但其質(zhì)量濃度過高時(shí)，會(huì)降低陰極極化作用，一般應(yīng)控制在60g／L 以下。碳酸鈉的產(chǎn)生主要是由于槽液中含有NaOH，在長期存放或使用過程中，NaOH 和空氣中的CO2作用生成Na2CO3?？梢酝ㄟ^冷凍槽液至0℃，使碳酸鹽沉淀并傾析來去除多余的碳酸鹽。碳酸鹽的質(zhì)量濃度也可以通過稀釋槽液和更換槽液來降低。當(dāng)超過槽體積一半的槽液被更換時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)線應(yīng)該徹底重新鑒定。

2.4 增加陽極套防止陽極泥污染槽液

零件在鍍鎘時(shí)，鎘陽極板溶解會(huì)產(chǎn)生陽極泥，污染槽液，使鍍鎘層產(chǎn)生條紋狀缺陷。采用的確良布做成的陽極套并定期對(duì)陽極套進(jìn)行清理，可以有效降低鎘陽極泥對(duì)槽液的污染。

2.5 過濾

低氫脆鍍鎘槽液對(duì)固體顆粒和有機(jī)雜質(zhì)比較敏感，因此，必須嚴(yán)格管理。采用活性炭濾芯連續(xù)過濾槽液，以去除固體顆粒并降低有機(jī)雜質(zhì)的含量，保證鍍液潔凈。如果鍍液很少使用，每周不超過兩次，使用前必須過濾8h以上。

2.6 按周期做好氫脆控制試驗(yàn)

電鍍過程中，有機(jī)物在鍍層中的夾雜和重金屬離子的共沉積，會(huì)導(dǎo)致鍍層內(nèi)應(yīng)力增加，引起鍍層脆性。此外，鍍液pH值的變化、添加劑分解產(chǎn)物的增加、溫度的變化，都會(huì)增加鍍層脆性［2］。勞倫斯測(cè)氫儀測(cè)試槽液的含氫量每周做兩次，缺口拉伸試棒的載荷試驗(yàn)每周做一次。嚴(yán)格按照周期控制，即使發(fā)生試驗(yàn)失敗，也可以及時(shí)尋找槽液惡化的原因，同時(shí)將需追溯隔離零件的數(shù)量減到最少。

2.7 定期分析槽液

在生產(chǎn)過程中，槽液中各個(gè)成分的含量是在不斷變化的。應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)量的大小及槽液體積，制定合適的分析周期，嚴(yán)格做到定期分析，并根據(jù)分析結(jié)果添加各種化學(xué)藥品。只有保證槽液成分在規(guī)定的范圍內(nèi)，才能保證鍍層質(zhì)量。

2.8 做好鍍前預(yù)處理

零件在加工成型過程中都會(huì)在材料表面產(chǎn)生油污、銹蝕、氧化物、毛刺等。在電鍍前，必須將這些物質(zhì)去除干凈，以裸露出基體材料新鮮、干凈的表面。否則，油污、銹蝕、氧化物等雜質(zhì)不但污染槽液，獲得的鍍層也是粗糙、發(fā)花、起泡、結(jié)合力差，甚至是不完整的。所以，零件進(jìn)入低氫脆鍍鎘槽液前一定要做好預(yù)處理，并采用30s水膜連續(xù)檢查法對(duì)預(yù)處理效果進(jìn)行檢查，以保證預(yù)處理徹底，將槽液的污染降至最低。

3 結(jié)束語

預(yù)防低氫脆鍍鎘槽液惡化，提高鎘層質(zhì)量，是一項(xiàng)非常復(fù)雜而細(xì)致的工作，與其相關(guān)的因素很多。在日常的實(shí)際操作中，我們應(yīng)該從每個(gè)小細(xì)節(jié)做起，采取預(yù)防維護(hù)措施，防止槽液污染，延長槽液的使用壽命。

［1］唐軍.表面處理工技能［M］.北京：航空工業(yè)出版社，1992：50.

［2］潘繼民.電鍍技術(shù)1000問［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：378.