鍍鎳常見故障分析及糾正

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鍍鎳常見故障分析及糾正
1.針孔
針孔大多是氣體(一般是氫氣)在鍍件表面上停留而造成的。針孔屬於麻點，但針孔不同於麻點，它像流星一樣，往往帶有向上的「尾巴"，而麻點僅僅是鍍層上微小的凹坑，一般是沒有向上的「尾巴"。
那些因素會促使鎳層產生針孔呢?鍍前處理不良；鍍液中有油或有機雜質過多；鍍液中有固體微粒；防針孔劑太少；鍍液中鐵等異金屬雜質過多；鍍液pH太高或操作電流密度過大；鍍液中硼酸含量太少和鍍液溫度太低等都會導致鍍鎳層產生針孔。
$ q# @  A1 C; C7 E由 於不同原因引起的針孔現象略有不同，所以在分析故障時，首先要觀察現象。例如鍍前處理不良，它僅僅使鍍件的局部表面上的油或銹未徹底除去，造成這 些部位上氣體容易停留而產生針孔，所以這種因素造成的針孔現象是局部密集的，而且是無規則的；鍍液中有油或有機雜質過多引起的針孔較多地出現在零件的向下 面和掛具上部的零件上，鍍液中固體微粒產生的針孔較多地出現在零件的向上面；防針孔劑太少造成的針孔在零件的各個部位都有，鍍液中鐵雜質過多，pH值過高 和陰極電流密度較大引起的針孔較多地出現在零件的尖端和邊緣(即高電流密度處)，硼酸含量太少產生的針孔較多地出現在零件的下部，鍍液溫度過低造成的針孔 是稀少的，也是零件各個部位都有可能出現的。
通過觀察現象，可以初步判斷造成針孔的部分原因，然後再進一步試驗。例如零件的局部表面上有 密集的針孔，從現象來看，好像是前處理不良造成的，那麼 究竟是不是這個原因呢?可以取一批零件，進行良好的前處理後直接鍍鎳，假使經這樣處理後所得的鍍層上沒有針孔，那麼原來的針孔是鍍前處理不良造成的。否則 就是其他方面的原因。鍍液的溫度、pH值和陰極電流密度，比較容易檢查，所以可首先檢查和糾正。鍍液中是否缺少十二烷基硫酸鈉，從平時向鍍液中補充十二烷 基硫
酸鈉的情況就能基本確定，如難以確定時，可以向鍍液中加入O.05g/L十二烷基硫酸鈉後進行試鍍，若這樣所得的鍍層上針孔現象沒有 改善，那就不是 缺少十二烷基硫酸鈉，可能是鍍液中的雜質或硼酸太少引起的，這就可按前述的方法，用小試驗分析故障原因，然後按試驗所得的結果講行糾正。
. {# K- c8 e9 o3 @% o2.鍍層結合力不好
0 I3 v7 N7 v6 y產生鍍層結合力不好的原因有：鍍前處理不良，零件表面有油、氧化物等；清洗水中有油或有六價鉻；酸活化液中有銅、鉛雜質；電鍍過程中產生雙性電極或斷電時間過長；鍍液中硼酸少、鐵雜質多、pH高、有油、有機雜質或光亮劑過多等。
分 析故障時，也是先觀察現象。如鍍前處理不良造成的結合力不好，常常時有時無，無規則地出現在零件的局部位置上；酸活化液中有銅、鉛雜質時，在鋼鐵 基體表面上，形成疏鬆的置換層，這樣造成的結合力不好多數發生在整個零件的表面上，雙性電極造成的結合力不好總是有規則地發生在確定的位置上，而且總是一 個部位結合力不好，另一個部位結合力很好，電鍍過程中斷電時間過長引起的結合力不好，雖然也是出現在整個零件的表面上，但它發生在鎳層與鎳層之間；鍍液中 硼酸少、鐵雜質多、有機雜質多，光亮劑多或pH高造成的結合力不好較多地發生在零件的尖端和邊緣；鍍液中有油較多地發生在掛具上部的零件上。
從 觀察現象得出一個初步的結論，再根據這個結論有意識地做試驗。例如：若認為故障的原因可能是鍍前處理不良造成的，那就用良好的鍍前處理進行對比試 驗；認為可能是活化液中有銅、鉛雜質，就用良好的活化液進行對比試驗；認為可能是雙性電極造成故障時，可在帶電出槽、帶電入槽，並使所有接觸點導電良好的 情況下進行試驗，鍍液中的硼酸含量、鐵雜質、光亮劑、有機雜質……等按分析或按前述的小試驗方法進行確定和糾正。
3．粗糙和毛刺
; p( Z9 D1 F. M# Q0 Y/ O1 n粗糙就是鍍層表面細小的「凸粒」。大而尖銳的「凸粒」叫做毛刺。
$ v/ t! o: M" Z鍍 層粗糙有的是外部因素造成的，如空氣中的灰塵，拋光、磨光中的微粒進人溶液等；有的是從溶液內部產生的，如陽極袋破裂使陽極泥渣進入溶液；溶液中 氯化物過多使陽極溶解過快，有小顆粒的鎳從陽極轉入溶液；掉人溶液中的鐵零件發生溶解，鐵離子進入溶液，並在較高的pH值下形成氫氧化物沉澱夾附到鍍層 中；使用鈣含量較高的硬水，長期積累，足夠量的鈣在較高的溫度下會形成硫酸鈣沉澱；加料時原料未充分溶解，也會帶進一些微粒；鍍液中鎳含量太高，也會導致 鍍層粗糙。
由固體微粒造成的粗糙可以用單純的過濾鍍液進行去除。但是在過濾除去固體微粒的同時，還應消除固體微粒的來源，否則固體會重新 進入鍍液，再度引起故 障。例如陽極袋破裂，使陽極泥渣進入溶液，過濾除去了這種陽極泥渣後還要及時修補或更換陽極袋，防止陽極泥渣再次進入鍍液；又如過濾除去硫酸鈣沉澱後，還 要消除鈣離子的來源，防止鈣離子再次積累成硫酸鈣沉澱等。
鍍液中的硫酸鎳含量、氯化物含量和鐵雜質量的多少可以通過化學分析或小試驗確 定。假使氯化物含量過高，可採取再套一層陽極袋來克服。硫酸鎳含量過高 一般用稀釋法進行處理。鐵雜質常用高pH沉澱法處理，但處理後要防止鐵零件掉人槽內，一旦掉人，應及時取出，以免鐵雜質含量再次升高而引起故障

. T5 ^' B! c$ l3 n2 }; N- D鍍鎳特別毛刺故障排除
! S! O4 m, Z$ m7 I我 廠車圈自動環形線電鍍工藝為二層鎳,工藝流程: 一次陽極去油→清水洗→酸蝕→清水洗→二次陽極去油→清水洗→酸蝕→清水洗→活化→暗鎳→光亮鎳→鍍鉻。該自動線為兩通道,每通道懸掛兩個車圈。在一段時 期內，經常出現一種特別的毛刺現象, 毛刺集中出現在裡通道靠裡邊的車圈前面邊緣上，同一工位的其他三個車圈沒有毛刺, 時重時輕，捉摸不定, 給電鍍層的外觀及防銹能力帶來了一定影響。
起初,我們對暗鎳、亮鎳兩道工序進行了檢查,亮鎳槽沒有問題, 發現鍍暗鎳後毛刺己形成, 而對前處理沒有懷疑,因為車圈最後一道磨光不是干磨,不會產生磁性,而去油兩次均為陽極去油,不會有雜質吸附。對暗鎳槽可能造成毛刺的原因進行分析: (1) 陽極鈦藍掉落附在其它鈦籃上,離工件較近; (2)陽極袋破, 鎳渣流出;(3)靠裡邊的陽極電流是否過大;(4)暗鎳鍍液是否含雜質量高。
首 先對暗鎳槽三個陽極棒電流分配進行測量,結果電流分配基本上相同。其次對暗鎳液進行綜合性大處理，暗鎳液打入備用槽內,對暗鎳槽進行檢查, 沒有鈦籃掉入及陽極袋破損現象,發現加溫管有鎳沉積層,並且沉積層在靠近車圈部位的地方己溶解,對加溫管進行了絕緣處理,溶液處理完畢後生產,毛刺故障仍 然沒有排除。又將暗鎳槽內靠裡邊每個工位的車圈取出, 看發生在哪一個工位上, 結果在入槽的第一個工位 毛刺便出現, 輕輕一擦毛刺便掉，而毛刺則是細小的鐵屑。由此可以斷定產生毛刺的原因並不是暗鎳工序所致。毛刺出現在前處理過程中,經檢查發現車圈經過兩次陽極去油後, 靠裡邊的車圈邊緣均有細小的鐵屑 吸附。
( O( [6 K1 L$ T( P9 a, F為什麼經過去油後,只有靠裡邊的車圈會有鐵屑吸附呢? 我們對車圈成型,車圈表面狀況及去油工藝進行分析。
9 p6 i/ t) z5 q9 k9 d6 d帶鋼經過壓圈機成型,不可避免地會壓延出一些細小的鐵屑，由於帶鋼表面有油, 一部分鐵屑被粘附在車圈表面, 一部分則被捲入車圈邊內, 下道工序磨光仍然會出現一些細小的鐵屑。
從 理論上講，車圈經過陽極去油表面有氧氣泡析出, 鐵屑會從車圈上去掉，然而事實相反鐵屑不但沒有掉下來,反而集中在車圈邊緣上,這說明車圈己被磁化。銅排垂直安裝在去油槽裡邊兩端, 當有直流電通過時,周圍空間就會產生磁場。車圈運行過程為:車圈上掛具→停留→上升→前進→下降→前進，入一次去油槽去油。停留及上升兩動作佔整個節拍時 間75%, 此時靠裡邊的車圈離銅排較近,在進一次去油槽前，我們摘下靠裡邊的車圈放到事先準備好的細小鐵屑附近, 鐵屑能被車圈吸住。而同一工位其它車圈，則沒有
* u5 s( l! X0 \- s這種現象,這說明受銅排磁場影響,車圈在進入去油槽之前就被磁化。並且車圈經過二次去油， 受銅排磁場 影響, 磁化程度加強。由於帶鋼表面含油量大,車圈在去油槽中也相應地採用大電流去油。我們知道,帶電導體周圍磁場強度與通電導體的電流強度成正比，與通電導體的 距離平方成反比。採用大電流去油,車圄的磁化程度更強，吸附的鐵屑較多,毛刺較為嚴重。採用工藝下限的電流密度去油, 雖然車圈被磁化的程度減弱，毛刺較少, 但電流小,去油不淨, 會出現花斑及局部脫皮現象。二層鎳工藝本身對前處理要求嚴格, 所以用減小電流來解決毛刺的問題是行不通的,由於機械安裝所限, 採用加大車圈與導電體銅排的距離的辦法,仍然做不到。
我們找出了產生毛刺的原因，在去油工藝參數不變的情況下,採取了以下措施:
7 \  c( Z9 B2 E0 W- g6 A8 Q1.定期用棉紗擦掉粘附在壓圈機滾子上的鐵屑。
7 Z1 H# I! P" g2.對進一次去油槽一端影響較大的銅排採取磁場屏蔽。具體做法為: 銅排用薄鐵板包圍,銅排與鐵板之間用軟塑料絕緣,這樣大大地降低了磁場強度。
3.在二次去油槽後第一個清水槽, 按裝強噴淋沖洗裝置,把吸附在車圈上的鐵屑沖洗掉,定期更換清洗水。
3 U3 Z* |+ A3 g- f! f$ I1 Q幾個月的運行表明, 以上措施效果極為明顯, 毛刺的問題得到了解決。造成毛刺的原因雖然很簡單, 但找出其原因卻費了很大的周折,寫此文的目的, 供同行參考。