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电镀厂目录第一讲电镀的基本原理及工艺过程第二讲电镀典型工步及其作用第三讲电镀基本参数及其计算方法第四讲影响电镀过程及结果的因素分析第五讲电镀铜锡合金第六讲电镀硬铬第七讲表面的整平处理第八讲镀锌第九

讲电镀废水处理工艺第十讲量具与识图常识第十一讲电镀设备的使用与维护第十二讲电镀安全常识与紧急救护第十三讲国内外常见表面处理工艺简介第十四讲电镀常见问题案例第一讲电镀的基本原理及工艺过程电镀：就是利用电化学方法对金属或非金属制品进行表面加工的一种工艺电镀的主要目的：

1、防止腐蚀；2、装饰；3、提高表面硬度和耐磨性能；4、提高导电性能；5、提高磁性能；6、提高光的反射性能或吸收性能；7、防止局部渗碳、渗氢；8、恢复尺寸一、基本原理

电镀过程的实现，必须有直流电源、电极、电解液等（如上图所示）。电镀时，将被镀件和直流电源的负极相连（称为阴极），阳极板（通常是被镀件上所要镀履的金属）和直流电源的正极相连（称为阳极），把它们一起放在盛有溶液（电解液）的镀槽中，通电后，溶液中的金属离子在阴极表面得到电子而析出，

成为金属原子，通过大量原子的不停“堆积”而形成宏观上的镀层。

二、电镀工艺流程

电镀过程主要包括三大步骤：镀前处理、电镀、镀后处理。

镀层必须满足四个基本要求：

1、镀层结构应该是致密的、完整的、孔隙率低；

2、镀层厚度应该是均匀的，具有符合相关标准规定的厚度；

3、镀层与基体的结合应该是牢固的(即结合力必须好)；

4、具有良好的物理、化学及机械性能(如硬度、光洁度、耐腐蚀性能等)。第二讲电镀典型工步及其作用一、除油除油的必要性：零件表面的油污，会在零件表面形成油膜，油膜会影响镀层与基体的结合，微量的油污都可能引起镀层结合力不牢而导致起皮、鼓泡等现象。同时，油污往往是有机化合物，它的带入，也会污染镀液，影响镀层结构或造成镀层夹杂，最终形成针孔和麻点。因此，电镀件必须进行除油处理，以保证镀层质量。

除油的种类及特点：

1、种类：除油分为化学除油、电化学除油、超声波除油2、特点：1）化学除油是利用碱性溶液对皂化性油脂的皂化作用和乳化剂对非皂化性油脂的乳化作用而除去零件表面油污的处理方法。化学除油时间较长，多为手工操作。2）电化学除油是把黏附油污的金属制品置于碱性溶液中，金属零件做阳极或阴极，通以直流电进行除油的过程。其中阴极除油速度快，不腐蚀基体，缺点是易造成氢脆和形成海绵状金属在基体表面析出；阳极除油无氢脆，能除去金属表面的氧化膜，缺点是易造成基体表面过腐蚀。我厂镀铜锡合金、镀锌采用的都是阳极电化学除油，磷化采用化学除油。3）超声波除油是将黏附油污的制品放在除油液中以一定频率的超声波辐射进行除油的过程。引入超声波可以强化除油过程、缩短除油时间、提高工艺质量，还可以彻底清除细孔、盲孔中的油污。我公司新区电镀车间采用超声波与电化学结合的除油方式。二、清洗

清洗是因为工件在除油、酸洗、电镀等工序过程中，会带出相应的溶液，如不彻底清洗，势必污染下道工序的溶液，从而给生产带来不良影响。

除油后一般用热水洗，这是因为热水对碱液溶液度大，洗去性好，能有效地洗净工件带出的碱性除油剂；酸洗后一般用冷水洗，以防在高温状态下残酸造成零件的过腐蚀；镀后一般先用冷水洗掉镀液，然后再热水烫干，以免镀层变色。

三、酸洗

酸洗也叫浸蚀或酸蚀，分强酸洗和弱酸洗。其中强酸洗主要用于除锈，弱酸洗一般是为了使基体金属露出晶格(即鲜活的表面)，从而保证镀层和基体金属有良好的结合力。我厂镀铜锡合金采用弱酸洗，镀锌、磷化采用强酸洗。四、中和

中和一般是在弱酸和弱碱中进行。其目的一是为了防止将上道工序的酸或碱带入下道工序造成溶液污染，二是防止酸洗后在空气中造成锈蚀，影响镀层结合力。

五、钝化

对于镀锌、银、镉及镀铜和铜的合金，镀后往往需要进行钝化处理。其主要作用主要有两个：一是显著提高镀层的耐腐蚀性能(如镀锌钝化后耐蚀性比不钝化的镀锌层提高5-7倍)，足见钝化质量的重要性；二是改善外观(如铜的各种彩色钝化)。

六、干燥

干燥的目的主要是防止残留在镀层表面的水造成镀层氧化和变色以及加快钝化膜的老化。干燥常见的方式有烘干、甩干和热水烫干，其中烘干主要用于有除氢要求的受力构件，甩干主要对小件适用，热水烫干为最常见。镀锌钝化后一般采用烫干工艺，它能加快钝化膜的固化成形，以防在其后的搬动过程中，对刚形成的胶质态的柔软膜层造成破坏。第三讲电镀基本参数及其计算方法一、电镀常用参数的概念1、电源——是提供电能的设备或装置。如电池、发电机、整流器。2、电压——是电源两端或电路中两点之间存在的电位差。电源正极（+）的电位高于负极的电位，在外电路中电流从高电位点流向低电位点。电压用U表示，其单位为伏特，简称伏，用V表示。3、电流——闭合电路中，在所加电压的作用下，带电电荷在导体中流动便形成了电流。电流常用I表示，其单位为安培，简称安，用A表示。4、电流密度——指在导体横截面上单位面积所通过的电流，常用D表示，其单位是A/m2或A/dm2，电流与电流密度的换算式为D=I/S（其中S是指导体横截面积）。通常阳极电流密度表示为DA，阴极电流密度表示为DK。5、电流效率——电镀时，实际析出的物质的重量与理论计算应析出的重量之比，用符号η表示。其计算公式为η=m/I·t·k

其中K为电化当量（单位为g/A·h，即克/安培·小时）二、常用术语及其代号和单位

1、时间表示为t，单位为小时(h)，分钟(min)，秒(s)。

2、温度表示为T，单位为摄氏度(℃)。

3、厚度表示为δ，单位为毫米(mm)，微米(μm)、丝、

道，其换算关系为1mm=1000μm=100丝(道)。

4、面积表示为S，单位为平方分米(dm2)、平方米(m2)和

平方厘米(cm2)，其换算关系为1m2=100dm2=10000

cm2，电镀生产中常用dm2作为面积的单位。

5、容积表示为v，单位为立方米(m3)，升(L)，毫升(mL),

其换算关系为1m3=1000L=1000000mL,即1L=1000mL.

6、浓度表示为C，单位为克/升(g/L)、千克/立方米

(kg/m3)，1kg/m3=1g/L。三、电镀常用计算方法

1、方型薄板面积的计算：S=2a·b（即2倍的长乘以宽）

2、圆柱体圆柱面面积的计算：S=2πr·L（即截面圆的周

长乘以圆柱长度等）

3、圆形薄板面积的计算：S=2πr2

（其中r为圆的半径）

4、应给电流的计算：I=Dk·S(即应给电流等于工艺电流密

度乘以欲镀工件面积)

注：π为圆周率常数π≈3.14例1.现镀铜1＃槽下活三根，其欲镀面积分别为55dm2、65dm2和80dm2，工艺规定电流密度（阴极）为1.5A/dm2，问应给多大电流？解：I=Dk·S=1.5A/dm2×（55+65+80）dm2=300A例2.现镀铬槽下活总欲镀面积为33dm2，某操作工给定的电流为3000A，工艺规定的Dk为15-30A/dm2，试判断所给定电流是否恰当。解：由I=Dk·S

可得Dk=I/S=3000A÷33dm2=90.1A/dm2

明显超出工艺范围，违反工艺规定，不恰当。5、对配槽用药量的计算例1：欲配滚镀液1槽，其容积为1m3，工艺规定氧化锌（ZnO）的含量为13g/L，问需ZnO多少？解：M=V·C=1m3×13g/L=1000L×13g/L=13000g=13kg

需氧化锌13公斤。6、对应镀层厚度的计算例：某活塞杆要求的完工尺寸为Ф45f9（-0.087-0.025），上道工序的来活尺寸为Ф45-0.280，抛铜抛削量为单面15μm，要求镀铬层厚度≥0.03，问镀铜层的最大厚度为多少？镀铜尺寸应干到多少？解：δ=[-0.025-(-0.280)-(0.03×2)-(0.015×2)]/2

=0.165÷2

≈0.083mm

=8.3道

D=φ45（-0.28+0.166）=φ45-0.114

即镀铜层的最大厚度应为8.3道，镀铜尺寸应干到

45减11.4道。第四讲影响电镀过程及结果

的因素分析

影响电镀过程及结果的因素，既有溶液成份、极化过程等化学因素，又有温度、阴阳极间距离、基体材料等物理因素，同时电流密度、电流波形等电性能也对其产生严重影响。此外，给电方式、表面处理情况等人为因素也决定着结果的好坏。因此说，电镀过程是一个复杂的理、化、电交互作用过程，要取得良好的结果（优良的镀层质量），必须对如下诸因素有一个清楚的认识，并在生产实践中灵活掌握和运用。

一、温度（T）的影响电解液的温度对电镀过程的影响比较复杂，因为温度的变化将使溶液的电导、离子活度、溶液粘度、金属和氢的析出电位等发生变化。在其它条件不变的情况下，温度升高将使镀层结晶变粗。但是温度升高也有其有利的一面：1、增大盐类的溶解度，减少阳极钝化；2、增加溶液的电导，可以改善电解液的分散能力；3、减少镀层渗氢，防止出现氢脆；4、可以提高许用电流密度的上限，提高工作效率。

具体对镀铜锡合金和镀铬而言，温度的影响如下：镀铜：温度低时电流效率低且镀层锡含量低，阳极不溶；温度高时，镀层锡含量高，铜溶解快，有Cu2+生成，造成溶液不稳定、镀层出毛刺。

镀铬：温度高镀层为乳白铬，电流效率降低；温度低镀层为黑铬或没有镀层，镀层脆硬，耐蚀性低。

二、阴极电流密度（DK）的影响电流密度大，可以缩短施镀时间，而且在一定范围内，随着电流密度的增大，阴极极化随之增大，镀层结晶细致，因此在允许的范围内电流密度愈大愈好。

但是电流密度过大，镀层会产生结瘤和枝状结晶甚至被烧焦（所谓烧焦是指电流密度过大时，镀件附近金属离子很快减少，造成H2大量析出，导致该处的pH值上升，形成金属碱式盐类夹附在镀层内而出现麻点、疏松和发黑等现象）。而当电流密度过低，超出下限时，由于阴极极化作用较小，镀层结晶粗大，甚至没有镀层沉积或出现镀层起泡等不合格镀层。由此可见，严格控制电流密度（Dk）在工艺范围内，在实际生产中具有重要意义。

三、阴阳极面积比阴阳极面积比SK：SA一般为1：1.5~2。SA过小，导致DA（阳极电流密度）过大，造成阳极钝化，溶液中金属离子迅速减少，并造成槽电压升高，形成能源浪费；SA过大，则阳极过多的金属离子进入溶液。这些都会导致溶液成份的过大波动，从而影响镀层质量。在镀铜锡合金和镀锌生产过程中，这是一项重要控制指标四、阴阳极间的距离阴阳极间距太大，溶液电阻大，电能消耗增加，沉积速度慢；阴阳极间距太小，电力线分布不匀，分散能力不好，造成镀层厚薄不匀。五、溶液成份的影响生产实践表明，电解液的性质（包括主盐的种类和浓度、有机或无机添加剂等），对电镀过程及结果有重要影响。在工程实践及理论研究中，一般按电镀液中主要离子（即欲镀金属离子）的存在形式把电镀液分为简单离子型和络离子型两大类。一般来说，简单离子型电镀液在离子放电时主要表现为浓差极化，镀层结晶较粗、镀液分散能力差；络离子型电镀液则主要表现为电化学极化，镀层结晶较细、镀液分散能力好。1.主盐浓度的影响主盐即电镀层金属的盐,如镀锌中的氧化锌(ZnO)、镀铬中的铬酐（CrO3）、镀铜锡合金中的氰化亚铜（CuCN）和锡酸钠（Na2SnO3）。在一定的电镀规范（温度、电流密度）下，随着主盐浓度增加，镀层会随之变粗。单盐电解液（如单盐镀锌、铁等）此现象较为明显，络盐电解液（如镀铜锡合金）由于阴极极化主要受电化学极化控制，故此现象不明显。2.添加剂的影响在电镀溶液中加入少量某种物质，能明显地改善镀层组织（如使镀层整平、光亮、细致等），这种物质称作添加剂。如我们镀锌采用的WBZ-Ⅲ和DPE-Ⅲ、镀铬采用的QL、CA2000等。添加剂的作用机理主要是通过在阴极表面进行特性吸附或对金属离子进行选择性吸附，进而阻碍金属离子放电，以提高阴极极化作用，从而在宏观上起到使结晶细致、镀层整平、光亮的作用。六、施加电流方式的影响：1.电流波形的影响对于常用的电镀整流器，根据交流电流的相数和整流电路的不同，可分为半波、全波。常见的有单相半波、单相全波、三相半波、三相全波，此外还有直流发电机的纯直流波型及交直流叠加波形等。镀铬必须选用三相全波以上纹波系数小的电源，否则易出现镀层长刺、发暗、花纹等现象，如镀铬电源缺相所出现的现象。

冲击电镀是指开始电镀的瞬间，对工件施加比正常电流密度高出几倍（一般为2~3倍）的电流密度，使其在极短的时间内全面镀上一层镀层，然后迅速恢复到正常电流密度的过程。它是保证工件在某种条件下获得结合力良好且覆盖完整的镀层的重要措施，一般在铜及铜锡合金镀铬、铸铁镀铬、形状复杂的工件电镀、高络合剂低金属离子的电解液中电镀时最常用的措施。七、阳极的影响：电镀中常用的阳极有铸造的、压延的及电解的三种。铸造阳极因结构疏松而比压延阳极易溶解，压延阳极具有溶解均匀及阳极泥少的特点，电解制造的阳极其溶解性能介于铸造和压延之间，其纯度极高（如电解铜纯度可达99.95%以上），但结构疏松，溶解过程中产生较多的阳极泥。我厂镀锌锌板属铸造阳极，镀铜锡合金电解铜属于电解阳极，镀铬阳极杠属压延阳极。无论何种方法制造的阳极，都会含有少量杂质，溶入镀液后给镀层质量带来不良影响，生成的阳极泥也使溶液浑浊、悬浮杂质。此外，由于某种原因（如阳极电流密度过大，停镀时阳极长期浸泡在溶液中等）造成阳极钝化（如镀铬阳极表面出现黄色氧化层、镀铜锡合金电解铜及镀锌锌板表面出现黑膜等），不仅会使电阻增大、槽压升高，浪费大量电能，而且易造成溶液成份失稳。锌板在镀液中还存在化学溶解，这就是长期停用后镀液成份变化明显的原因。因此，电镀阳极在镀槽长时间停用的情况下应吊出。八、析氢的影响：无论何种电解液中，在电镀时，都有氢气与金属在阴极上共同析出，析氢严重时，将给镀层带来不良影响：

1、产生氢脆氢离子在阴极还原后，大部分变成氢气析出，一部分氢以原子态渗入镀层或基体，使金属晶格曲扭，产生内应力，使镀层和基体金属变脆。氢脆能使基体金属的机械强度降低，镀层起泡脱落或崩块。

2、使镀层产生小鼓泡吸附在基体金属内的氢在一定条件下（如镀层环境温度升高）变成氢气，氢气聚积对镀层形成一定的压力而造成鼓泡。这种现象一般在镀后数天才出现，较易出现此现象的镀层有锌、铜锡合金、镉、铅镀层等。

3、使镀层产生针孔氢气在镀层（或基体）表面形成后，如不能顺利逸出而滞留在表面，则金属离子不能在该处放电沉积，最终在这些地方形成线状坑或点状穴，亦即常见的麻点或针孔。2023年2月2日27

造成氢气泡滞留而形成麻点或针孔的主要原因有如下几点：

⑴电镀液中含有有机杂质，有机杂质吸附于阴极表面使其憎水性增强，氢气泡易于滞留在阴极（工件）表面。⑵电镀液中金属杂质多，当阴极附近pH值升高时，生成氢氧化物或碱式盐沉淀粘附在阴极表面，有利于氢气泡的滞留。⑶阴极（工件）表面有油污或其它污垢未清除干净，也易造成氢气泡滞留。了解了造成麻点或针孔出现的原因，我们在生产实践中应注意有针对性地加强前处理和溶液净化，以防针孔或麻点的产生，提高镀层质量。

既然析氢对电镀有严重的不良影响，生产实践中应采取相应的减少析氢的措施，而提高析氢的过电位是生产中最为有效的办法，具体要注意如下几点：⑴阴极（基体）材料对析氢过电位低的金属，为减少析氢，入槽初镀时应采用冲击电镀。研究表明，钛、铂、钯、铬等金属上氢过电位较低；铅、锌、锡、镉较高；而铁、镍、铜、银介于两者之间。⑵阴极（基体）表面状态相同材料情况下，表面粗糙的喷砂件、过腐蚀零件氢过电位低，易析氢；铸铁件因结构疏松、微孔多也存在此现象。解决的办法一方面可以适当提高镀液温度，另一方面初镀时采用冲击镀，正常施镀时也保持较高的电流密度。⑶电镀溶液对含络合物镀液，一般来说络合剂络合能力越强，游离量越多，析氢越多。pH值对析氢也有较大影响，对酸性镀液，随pH值升高，氢的过电位增大；对于碱性镀液，随pH值升高，氢的过电位减小，氢气更易析出。我厂镀铜锡合金属于碱性络合型镀液，络合剂是NaCN和NaOH。其中NaCN是络合能力极强的络合剂，NaOH为强碱，由此可见严格控制它们的游离含量在生产实际中何其重要。九、基体金属的影响：为了保证基体金属得到良好的防护，镀层与基体金属的结合力必须良好，而结合力又取决于基体金属的电化学性质和物理状态。⑴基体金属的电化学性质。当待镀工件和溶液接触时，如果溶液中存在比基体金属电位负的金属离子，则该离子将与基体金属发生置换反应，并附着在基体金属表面形成置换镀层（也称接触镀层）。这种置换镀层与基体金属结合力极不牢固，在其上沉积的镀层也必然与基体没有良好的结合力（如我厂镀铜锡合金的酸洗工步往往会形成置换铜层，它严重影响铜锡合金层的结合力）。因此，在生产过程中必须严格执行后续的电活化工步，确保置换铜层全部溶解，以保证镀层结合力良好。⑵基体金属的化学性质。有些金属（如不锈钢、铬等）表面极易钝化，生成一层不易用肉眼看出的薄层氧化膜。这类金属电镀时，必须经活化处理以除去表面氧化膜，否则很难得到结合力良好的镀层（如复镀铬必须在溶液中浸泡或进行阳极活化）。⑶金属材料化学成份及热处理方式的影响。不同的基体材料，因其化学成份、晶相组织各异，在电镀时表现出不同的理化特性，因此，生产中随着材质的变化，要获得良好的镀层，在除油、活化、给电方式等环节都应有针对性地采取措施。

如高强度结构钢、弹簧钢除油应尽量避免使用阴极除油以减少氢脆；高碳钢、铸铁在酸浸蚀后会在表面留下较多的炭及碳化物挂灰，镀前必须清除干净；铸铁由于疏松多孔，一般采用干法手工除油，酸浸蚀应采用硫酸或不浸蚀；钢铁件直接镀铬时，中低碳钢应经1分钟以下的阳极处理再正常施镀，高碳钢和铸铁应进行冲击镀，含镍、铬、锰的合金钢应采用阶梯给电，含铝、硅的合金钢镀前应进行酸洗等等。此外，中、高碳钢轧制成型工艺不同，有些工艺使钢材含有较多的氢，在陈放不充分时，镀后易形成类似于电镀析氢所形成的小鼓泡（如常见的45钢件镀铬后存放过程中出现小鼓泡），此类材料应在电镀前进行除氢热处理。十、电镀铬中的特异现象增大主盐浓度、升高阴极电流密度、提高温度，是电镀提高电流效率的常用措施，但在镀铬中却存在一些特异现象：

1、主盐浓度升高，电流效率ηK降低；

2、阴极电流密度DK升高，电流效率ηK降低；

3、温度T升高，电流效率ηK降低；

4、采用搅拌或阴极移动，电流效率ηK降低或镀不上镀层。2023年2月2日34第五讲电镀铜锡合金一、铜锡合金的性质二、电镀铜锡合金工艺规范及流程三、电镀溶液中各成分的作用四、电镀溶液的配制五、影响镀层质量的诸因素六、氰化物镀铜锡合金常见故障及纠正方法2023年2月2日35一、铜锡合金的性质

铜锡合金俗称青铜，依据锡含量的多少分为三类：含锡量6~15%为低锡青铜、15~40%为中锡青铜，40%以上为高锡青铜。我厂液压支架镀铬件，工艺要求底层为低锡青铜。低锡青铜的外观随着锡含量的增加，由粉红转向金黄，镀层的硬度和在空气中的稳定性也逐渐增强。铜锡合金的电位比铁正，属于阴极性镀层，当锡含量在6%以上时，孔隙率就很低，在表面镀铬后有很好的耐腐蚀性。2023年2月2日36二、电镀铜锡合金工艺规范及流程

电镀铜锡合金工艺有氰化物镀铜锡合金、焦磷酸盐镀铜锡合金、柠檬酸盐镀铜锡合金等几类，每一类又分若干种，我厂采用的是高氰化物电镀工艺，工艺规范及流程如下：镀前检查、上工装化学除油电化学除油流动水洗弱腐蚀流动水洗电活化镀铜锡合金冷水洗下工装转抛光2023年2月2日38三、电镀溶液中各成分的作用1、主盐2、游离氰化钠3、游离氢氧化钠2023年2月2日391、主盐

电镀溶液中铜是以氰化亚铜(CuCN)的形式加入，锡是以锡酸钠(Na2SnO3)的形式加入，它们提供了金属离子，其相对浓度变化会显著影响合金镀层的组成。如电镀溶液中铜与锡的比值增加，则合金镀层中含铜的百分数也增加；反之铜与锡的比值减小，则合金镀层中含锡的百分数增加，但电镀溶液中主盐的相对浓度的变化与合金镀层的变化并不成正比例。实验表明，为获得含锡量为10~15%的低锡青铜，电镀溶液中铜与锡的比例应保持3~2:1。电镀溶液中铜与锡的绝对浓度对镀层组成影响不大，但对电流效率有影响，这是因为主盐浓度的增加将使极化下降，金属离子较易于放电，故电流效率也提高，而电镀溶液的分散能力却随之降低。2023年2月2日402、游离氰化钠

铜在电镀溶液中主要以铜氰络离子［Cu(CN)2］一的形式存在，当电镀溶液中存在一定量的游离氰化钠时，铜离子趋向稳定，铜的沉积电位将变得更负，使其在阴极上放电更为困难，这就有利于锡的析出。当游离氰化钠含量增高时，镀层中铜含量降低；当游离氰化钠含量过高时，阴极电流效率将下降。反之游离氰化钠含量降低时，镀层中铜含量增加。此外游离氰化钠又是保证阳极正常溶解的重要因素，当其含量低时，阳极容易钝化。游离氰化钠的另一个作用是当电镀溶液中存在有害的Cu2+离子时，能把Cu2+离子还原成Cu+离子，使电镀溶液中不含有Cu2+离子。2023年2月2日413、游离氢氧化钠

电镀溶液中游离氢氧化钠含量增加时，锡酸钠趋于更加稳定，锡的沉积电位变得更负，从而使镀层中锡的百分含量降低。实践表明，电镀溶液中必须有适量的游离氢氧化钠存在，才能保持锡酸盐的稳定。当氢氧化钠含量过低时，锡酸钠发生水解作用，产生偏锡酸，使电镀溶液出现浑浊现象。在电镀溶液中无论是游离氰化钠还是游离氢氧化钠，其含量都不能过高，因为这些络合剂含量过高时，都将导致放电金属盐更加稳定，金属放电的电位向更负的方向移动，这就造成了氢气的大量析出，不仅使阴极电流效率降低，而且还对镀层的质量有影响，如针孔增多，严重时将造成镀层粗糙、疏松。2023年2月2日42四、电镀溶液的配制1.根据电镀槽的容积按配方计算出所需的氰化亚铜、锡酸钠，氰化钠及氢氧化钠的量；2.将氰化亚铜用水调成糊状后，慢慢地加入40℃左右的氰化钠（按配方中氰化亚铜的1.1倍的量）水溶液中，待溶解完毕后倒入电镀槽中；3.把氢氧化钠溶解于水后加热到沸腾，然后在搅拌下加入锡酸钠，待全部溶解，倒入电镀槽中；4.在电镀槽中加入已用水调成糊状的游离的氰化钠，待其完全溶解后，加水到规定容积，然后进行分析校正，电解数小时后，过滤电镀溶液，即可进行试镀；2023年2月2日43五、影响镀层质量的诸因素1、温度2、电流密度3、阳极4、杂质2023年2月2日441、温度

温度对合金镀层的成分、质量和电流效率都有较大的影响。温度升高，金属析出时的阴极极化下降，电流效率却有所提高，同时锡的阴极极化下降较多，故镀层中锡含量就增多。但温度过高时，铜阳极溶解加速，不仅有一价铜离子，而且还有有害的二价铜离子生成。但二价铜离子很快被氰化物还原，这样既消耗了电镀溶液中的游离氰化钠，使电镀溶液不稳定，又在反应中生成剧毒的氰气，危害操作者的健康。温度过低时，电镀溶液的电流效率及镀层中锡的含量都下降，且镀层的光泽较差，阳极工作也不正常。故生产中一般采用的温度为50~60℃2023年2月2日452、电流密度

电流密度对合金镀层的质量和成分都有影响。对低锡青铜电镀，阴极电流密度为1~3安/分米2较合适，电流密度在一定范围内，对镀层成分的影响不很明显。当它超过一定范围时，提高电流密度，镀层中锡的含量将有所下降，且电镀溶液的电流效率也显著降低，所以在没有适当的其它工艺参数条件的配合下，采用太高的电流密度是不适宜的。此外，电流密度还必须考虑到阳极在电镀溶液中的溶解状况。电极反应表明，在较低的阳极电流密度的条件下，使用铜锡合金板阳极时，锡以二价锡的形式进入电镀溶液。由于二价锡比四价锡容易在阴极上放电，故将使镀层产生毛刺，甚至是海绵状的沉积层。为了避免产生这种情况，采用较高的电流密度是必要的。因为在较高的电流密度下，阳极表面能形成半钝化膜，使极化增加，这才出现我们所希望的阳极锡主要以四价离子的形式进入电镀溶液的条件。在使用单一电解铜板阳极时，电流密度过高将造成阳极钝化，易造成溶液成分失调。2023年2月2日463、阳极（1）可溶性铜锡合金阳极。它是由铜和锡按一定比例熔炼而成。它的组成要求与镀层的组成相接近，低锡青铜一般采用含10~15%锡的铜锡合金作阳极，这种合金阳极比较经济，操作方便，应用较广泛。（2）可溶性单金属联合阳极。它是由铜和锡两种阳极板，按工艺要求的比例挂入电镀槽中。若采用一套电解控制系统，操作比较简单，但不易准确地控制两种金属电极上通过的电流，难于保证两种阳极按工艺要求的比例溶解。若采用二套电流控制系统，使电流按要求分别通过两种阳极，虽然使设备和操作都复杂化，但可以保证两种阳极按工艺要求的比例溶解。在电镀高锡青铜时就采用这种阳极。（3）可溶性单金属阳极。它是用一种合金组分的金属（如铜）作阳极，另一种合金组分以它的金属盐（如锡酸钠）定期添加入电镀槽中。采用这种形式的阳极，需要不断地调整电镀溶液，合金成分也难以稳定，且锡酸钠价格较贵，在经济上也是不合算的。尽管如此，由于不易发生Sn2+失控，造成镀层质量不稳定的现象，我厂依然采用此工艺。2023年2月2日474、杂质（1）碳酸盐。电镀溶液中的碳酸盐，是由电镀溶液中的氰化物和碱不断地与周围空气中的二氧化碳或氧气发生化学作用而生成的。

反应的结果，使电镀溶液中氰化物和碱的含量下降，电镀溶液不稳定，且电镀溶液中生成的碳酸盐，由于其溶解度较小，当含量高时，将严重影响镀层的质量，使镀层粗糙或产生毛刺。生产中一般采用致冷结晶和过滤的方法，以除去电镀溶液中的碳酸盐。2023年2月2日48（2）二价锡离子。主要是在阳极溶解时产生的，特别是在阳极工作不正常时产生较多，它能与氢氧化钠形成亚锡酸钠，在电镀液中游离氢氧化钠浓度较低时，极易水解，形成亚锡酸沉淀，反应方程式为

Na2SnO2+2H2O=2NaOH+H2SnO2↓

生成的亚锡酸使电镀溶液混浊，而二价锡离子在阴极放电时，镀层发灰或产生毛刺，一般可加30%的双氧水0.2~0.4毫升/升，经充分搅拌，可将二价锡氧化成四价锡。（3）铅杂质。电镀溶液中的铅杂质是由阳极不纯而带入的，它会造成镀层发脆。生产中采用加入0.01~0.10克/升的硫化钠，使它产生硫化铅沉淀，经静置后再过滤去除。（4）有机杂质。电镀溶液中的有机杂质会造成镀层起泡，一般采用加入1~2克/活性炭，充分搅拌，静止后过滤的方法去除。2023年2月2日49六、氰化物镀铜锡合金常见故障及纠正方法故障现象故障现象产生原因及纠正方法镀层中含锡低，色泽偏红⑴锡含量低，补充锡酸钠；⑵氢氧化钠含量过高，适当提高锡酸钠浓度；⑶铜含量过高，适当提高氰化钠或锡的含量；⑷游离氰化钠含量过低或电流密度过低。镀层暗而粗糙⑴溶液浑浊，过滤；⑵游离氰化钠过低；⑶锡酸钠含量低；⑷阳极面积过大。镀层有毛刺⑴溶液中有二价锡，加双氧水处理；⑵电流密度过高，降低电流；⑶铜含量过高，适当补充氰化钠，用不锈钢阳极代替部分合金阳极；⑷溶液浑浊，过滤。镀层变形后，镀层发生脱落⑴溶液中有铅杂质，添加0.01-0.10g/L硫化钠处理；⑵镀件前处理不良。溶液均镀能力差⑴溶液过浓；⑵氢氧化钠浓度过低；⑶温度过高。镀层有条纹⑴溶液中有金属杂质，电解处理；⑵游离氰化钠过高，适当提高铜含量。沉积速度慢溶液中碳酸钠含量高，用冷却法或用氢氧化钡沉积法使溶液中的碳酸钠结晶析出。2023年2月2日50第六讲电镀硬铬一、镀铬层的性质及其应用二、镀硬质耐磨铬的操作特点三、给电方式

1.一般碳钢件

2.铸铁件

3.合金钢件

4.铬上镀铬/复镀铬

5.铜锡合金上镀铬四、影响镀铬层质量的诸因素（一）溶液成分的影响（二）操作条件的影响五、标准镀铬液镀硬质耐磨铬常见故障及纠正方法2023年2月2日51一、镀铬层的性质及其应用

铬是一种微带蓝色的银白金属，密度为7.1克/立方厘米，熔点1800~1900℃，镀铬层由于具有硬度高（400～1300HV）、耐磨性好、耐热性好等优点，在工业中得到广泛的应用。在工业应用上，按其用途一般分为防护-装饰性铬、硬铬、乳白铬、黑铬、松孔铬等，我厂支架产品一般要求表面镀硬铬。2023年2月2日52镀铬工艺流程镀前检查装挂流动水洗镀铬回收冷水洗下挂具转抛光2023年2月2日53二、镀硬质耐磨铬的操作特点（1）由于镀硬质耐磨铬溶液的分散能力较低，所以对于形状复杂的金属工件，电镀时必须采用比正常的电流大一倍的冲击电流或采用辅助阳极（如象形阳极）及保护阴极，使金属表面能均匀地镀上铬层。（2）由于硬质耐磨铬层一般都比较厚且铬层的延展性不好，生产中常采用工件镀前预热（预热可在镀铬槽中进行，也可在镀铬槽外热水中预热）的方法，以避免基体金属在电镀过程中受热膨胀而产生“暴皮”现象。同理，在镀铬过程中，溶液的温度变化范围，最好控制在±2℃以内。2023年2月2日54（3）由于镀硬质耐磨铬的电流密度很大，电压也很高，故导电部件要求有足够的横截面并接触良好，以保证阴极的电流密度，且使导电部件的电压降最小（避免发热现象）。一般以120~150安/厘米2

的导电截面积进行计算，在导电部件间尽量采用焊接连接，挂具与阴极杠的连接应避免点接触。（4）由于镀硬质耐磨铬时，电流效率低，氢在阴极上大量析出，故对于易吸附氢的钢铁工件镀铬，在镀后要用180~200℃的温度去氢3小时，以避免工件产生氢脆。（5）若工件含有不需镀铬的小孔，应采用铅或塑料将孔堵塞，以避免小孔周围表面没有铬沉积或沉积很薄。2023年2月2日55（6）铸铁工件镀铬时，不能采用化学或电化学除油及浸蚀，以防止酸、碱液渗入铸铁孔隙或形成游离石墨的裸露，导致镀不上镀层。同样原因，在镀前不能采用阳极刻蚀的方法。（7）镀铬溶液中含有强氧化性的铬酸，故镀铬过程中不宜中途断电，以防止断电时铬层表面形成钝化膜，从而影响新老沉积层之间的结合力。2023年2月2日56三、给电方式

对于不同材料的基体金属，应采用不同的给电方法，以获得结合力良好的镀层。1.一般碳钢件只要采用阳极刻蚀处理后就能镀铬。2.铸铁件由于铸铁件含有大量的碳，镀铬时，氢在碳上析出的过电位比在铁上析出的过电位要小，氢气仅在碳上析出；另外，铸铁表面多缩孔和气孔，其真实电流密度比表观电流密度要小得多。所以，在电镀开始时，必须采用冲击电镀，以增大阴极极化，以获得满足要求的镀层。2023年2月2日573.合金钢件合金钢件（含镍、铬等）的表面极易在短时间内形成一层薄而致密的氧化膜，在镀铬前必须除去，才能保证基体与镀层之间的结合力良好。生产实践中一般采用阶梯给电的方式予以解决。阶梯给电是采用初始电流密度为5安/分米2

，在10~15分钟内逐步升高电流密度，最终达到正常工艺要求。

4.铬上镀铬/复镀铬复镀铬前必须先除去原来铬层表面上的钝化膜，才能使新镀上的铬层与原来的铬层有良好的结合力。若这层钝化膜较薄时（如在镀铬过程中的短时间断电），只需采用阶梯式给电即可；若这层钝化膜较厚时（如在电镀过程中长时间断电或带有铬层的复镀铬件），需先进行阳极刻蚀，再转为阴极阶梯式给电。

5.铜锡合金上镀铬采用大电流冲击，然后转至正常电流。四、影响镀铬层质量的诸因素

（一）溶液成分的影响

1.铬酐浓度

2.硫酸浓度

3.Cr3+含量（二）操作条件的影响

1.电流密度和温度

2.杂质2023年2月2日58（一）溶液成分的影响1.铬酐浓度

镀铬溶液中铬酐的常见范围一般在150~450克/升之间，在此范围内，铬酐浓度提高时，溶液的导电率相应提高，均镀能力也随着提高，而阴极电流效率却下降。下面对镀铬溶液不同铬酐含量的性能和适用范围作一比较。（1）低浓度镀铬（铬酐150克/升）。溶液的电流效率高（15~16%），分散能力差，镀层硬度高但有网纹，且光亮区域较窄；工件带出溶液的损失较少，适用于镀硬铬。2023年2月2日59（2）高浓度镀铬（铬酐350克/升）。溶液的电流效率低（8~12%），分散能力好；镀层较软但网纹较少，且光亮区域较宽；工件带出溶液的损失较多，适用范围于防护-装饰镀铬。（3）中等浓度镀铬（铬酐250克/升）。又称标准镀铬溶液，溶液的电流效率为13~15%，均镀能力介于低浓度和高浓度镀铬溶液之间，但其光亮区域比两者都好，适于镀硬铬和镀防护-装饰铬。我厂工艺采用的就是中等浓度镀铬。2023年2月2日602.硫酸浓度讨论镀铬溶液的性能时，了解SO42-

的绝对含量是没有太大意义的，必须知道铬酐的量与硫酸根之比（CrO3：SO42-

），这个比值叫硫酸根比。在普通镀铬溶液中，硫酸根比的范围控制在80~120：1。当比值在100：1时，电解液的电流效率最高，故生产中控制溶液中的CrO3

：SO42-=100：1是很有必要的。当CrO3：SO42-﹤100：1时，虽能提高镀层的光亮程度，但溶液的均镀能力降低。当CrO3：SO42-=50：1时，溶液的均镀能力迅速恶化，沉积速度缓慢，且工件的凹陷部位难以沉积上铬层，并使镀层产生发花等现象，同时六价铬还原成三价铬的过程增多。这是因为在这个比值时，硫酸根含量偏高，在阴极薄膜上吸附增多，使薄膜的溶解速度大于其生成速度，致使阴极上基体金属的暴露面积增大，电流密度也就较小，氢的析出和铬的沉积发生困难，甚至在金属工件的某些部位没有铬沉积。生产中观察到的阴极气泡冒出较少就可判断为溶液中硫酸根比太低。当硫酸过多时，可以在溶液中加入计算量的碳酸钡（BaCO3

）或氢氧化钡，使过多的硫酸根生成硫酸钡沉淀而去除。镀铬溶液分析知道H2SO4含量比配方规定多了2.2g/L，请问需要多少碳酸钡去除？解：H2SO4+BaCO3BaSO4+H2CO3

98197.362.2X98*X=197.36*2.2

x=197.36*2.2/98=4.4(g/L）所以需要加入4.4g/L的BaCO3去除多出的硫酸。CrO3

：SO42-

＞100：1而不到200：1时，溶液的分散能力也较差，镀层的沉积速度和光泽都有所降低。当CrO3

：SO42-=200：1时，电镀液中硫酸根的含量偏低，这时阴极上的成膜速度大于其溶解速度，铬在阴极上成膜困难，而氢气析出加剧。生产中可以看到阴极附近冒出气泡增多。同时，由于溶液分散能力恶化，电流密度过分地集中在小面积的暴露基体金属部位，以致造成镀层粗糙和烧焦，有时还会出现黑色条纹和棕色斑点，或产生镀层剥落等现象。3.Cr3+含量

Cr3+是成膜的主要成分，它是由新配制的镀铬溶液在大阴极和小阳极的条件下电解产生的，它的含量对镀铬质量的影响很大。正常Cr3+的含量应为2~4克/升。当Cr3+偏低时，生成的膜不连续，溶液的分散能力较差，沉积速度缓慢，与SO42-含量偏高时出现的现象一样；当Cr3+过高时，生成的膜太致密，镀层的光亮程度差，光亮范围变窄，得到的镀层发灰色、粗糙，与SO42-含量偏低时出现的现象一样。Cr3+含量过高，这在生产中经常会发生。这是因为阴极和阳极面积的比例不当引起的。为了保持溶液中Cr3+含量的稳定，阳极面积与阴极面积之比应保持2：1。另外，长时间的镀大面积工件，也会引起Cr3+过高。当溶液中三价铬离子偏高，对镀层质量产生影响时，可在阴极上挂上铁棒，在阳极面积与阴极面积之比为30：1，阳极电流密度为1.8~2安/分米2，温度为50~60℃的条件下进行电解处理至三价铬离子含量恢复正常为止。（二）操作条件的影响1.电流密度和温度镀铬的电流密度及溶液的温度对镀铬溶液的性能（分散能力、阴极电流效率）及镀层性质（如光泽、硬度、网纹等）影响很大，必须严格控制。提高电流密度和降低溶液的温度都是有利于电流效率的提高，因此应采用较高的电流密度和较低的溶液温度为好。一般来说，电镀铬时的阴极电流密度必须与溶液的温度相匹配，才能保证镀层有较好的外观质量和硬度。温度和电流密度对镀层外观的影响如图所示。

从图中可以看出，要想获得具有某种性质的铬层，就不能随便地改变电流密度与温度的匹配关系。图中两条曲线把镀层分成三个区域。在低温度和高电流密度时，镀层为暗灰色（Ⅲ区），这种镀层的特征是硬而脆，且有网状裂纹；在低温度和低电流密度时无镀层（Ⅳ区）；在高温度和低电流密度时，镀层为乳白铬（Ⅱ区），这种镀层特征是硬度低、塑性好，且没有网纹；在中等温度和中等电流密度时，镀层的光亮度较好（Ⅰ区），这种镀层硬度较高，且有网状裂纹及结晶较细致，一般镀硬铬及防护装饰性镀铬多采用此工艺条件（30~50A/dm2、45~60℃）。

在同一溶液中，只要控制一定的电流密度和温度，就可得到如硬铬、防护-装饰性铬、乳白铬等不同特征的铬层。但为了得到光亮度高的铬镀层，必须在规定的工艺范围之内提高电流密度的同时也提高溶液的温度。相反，电流密度低时温度也要相应降低。2.杂质（1）金属杂质。镀铬时，由于操作不当和在镀件深凹处铁质发生溶解及钢铁件落入槽底等原因，会造成镀铬溶液中铁、铜、锌、铅、镍等金属离子的累积，当其中任何一种金属达到一定含量时，都将给镀铬工艺带来危害（如镀层的光亮区域变窄，溶液的分散能力下降且导电性能降低等）。当溶液中铁的含量超过15克/升，或铜的含量超过5克/升，或锌的含量3克/升时，溶液必须进行处理。（2）氯离子。氯离子来源于用自来水配制或调整溶液，或金属工件经盐酸浸蚀后带入。氯离子含量达到0.3~0.5克/升时，会使溶液的电流效率和覆盖能力降低，镀层发灰、发花、起针孔，抗蚀能力降低。镀铬溶液中去除氯离子的方法都较麻烦，有采用在加热（60℃）的情况下电解，使氯离子在阳极上氧化成氯气逸出；也有采用加入碳酸银，使其生成氯化银沉淀的方法除去。故生产中必须防止氯离子带入溶液中。如带深孔的退镀件，镀铬前必须把工件深孔中的盐酸用水充分洗净后才能入槽。五、标准镀铬液镀硬质耐磨铬常见故障及纠正方法序号发现缺陷形成原因消除方法1镀层与底层金属结合不牢，脱皮a.镀前处理不良；b.中途断电或预热不好；c.电流密度或温度变化太大。a.加强镀前处理。b.充分预热，电镀时中途不准断电。c.严格控制电流密度和温度。2零部件部分未镀上铬层a.零件形状复杂；b.电流密度太低；c.镀铬时零部件上聚集有气袋。a.加用辅助阳极。b.调整电流密度。c.正确装挂零件。3垂直挂具零件下面发灰零件下部离槽底太近≥100mm为宜4零件的尖角或边缘有铬瘤和破裂尖角或边缘处电流密度过大加辅助阴极5铜零件全部镀不上铬零件腐蚀过强可用镍作底层6镀层发灰无光泽硫酸含量不足；三价铬含量过高；铁杂质含量高；铬酐含量低；阳极电流密度高；溶液温度低。增加硫酸含量。2、增加阳极面积电解处理。3、用蒸馏水冲淡溶液及增加铬酐和硫酸。4、调解溶液。5、调整电流密度。6、提高温度。六、乳白铬+硬铬工艺乳白铬镀层韧性好、孔隙率低，颜色乳白，光泽性差，，硬度较硬铬镀层及光亮镀层都低，但其耐蚀性较高，因此为了获得既耐磨又耐蚀的表面，目前常采用双层铬镀层，即在工件表面先镀乳白铬，然后再镀硬铬，这种配合综合了乳白铬镀层及硬铬镀层的有点，集团公司东区电镀生产线采用的就是乳白铬+硬铬工艺，其电镀工艺参数如下表：温度电流密度乳白铬70-7515-25硬铬55-6035-45

第七讲表面的整平处理一、概述表面的整平处理是对基体或镀层的粗糙表面进行机械或化学整平，一般包括磨光、抛光、滚光、喷砂、化学抛光及电化学抛光等等。根据基体材料的性质、基体材料表面被污染的状态及形状的不同，可以选用不同的处理方法。就我分厂而言，镀铬件的基体及镀层表面处理主要是采用磨光和抛光处理，带氧化皮的淬火销轴镀锌前采用滚光或喷砂处理。磨光和抛光最显著的区别在于：抛光必须使用抛光膏而磨光不用。此外，磨光会磨削掉大量的金属，而抛光不存在显著的金属损耗。因此，严格地说，我厂“抛光”只有抛铬属于抛光，抛铁、抛铜锡合金应属于磨光。二、磨光轮磨光1、磨光的作用磨光是除去基体材料（或中间层）表面的毛刺、砂眼、焊疤、划痕、腐蚀痕、氧化皮和各种宏观缺陷，以提高基体材料表面平整度的一种机械处理方法，一般是在粘有磨料的磨轮上进行的。金属表面上的气孔、腐蚀痕、划痕、砂眼等缺陷的存在，不仅不能使金属表面获得平整光滑的镀层，而且这些低处易存留镀前处理和电镀过程中的各种酸碱电解液，使镀层产生斑点或泛点和起泡，或粘附尘粒和金属粉末，使镀层产生毛刺和结瘤，或因这些结合不牢的毛刺和结瘤脱落而产生凹坑。因此对粗糙表面进行磨光，是保证镀层质量的重要措施之一。3、磨轮及磨料常用的磨料有人造刚玉、金刚砂、碳化硅、硅藻土、石英砂等。磨料根据其颗粒尺寸分为磨粒、磨粉、微粉和超微粉4组。通常根据金属制品的材质、材料表面原始状态和加工后表面的质量要求来选择磨料的种类和粒度。磨光后零件表面粗糙度Ra值可达0.4μm。磨轮粘砂的质量，对生产效率、使用寿命以及生产的质量影响很大。其关键是配制胶水和粘结的操作。胶水的浓度根据金刚砂的号数而定，砂粒越粗，使用的胶水浓度越高；砂粒越细，使用的胶水浓度越低；例如，粘结100~180号砂用的牛皮胶，其浓度为30%左右。配制胶水时，将称量好的牛皮胶用所需的凉水泡胀，然后再用水浴加热。磨轮粘砂的操作过程如下：①加热胶水（不超过100℃），并且在60~80℃下，预热金刚砂及磨轮；②刷第一层胶水，等干后再刷第二层胶水，并滚粘砂粒，要粘均匀并压紧；③在60℃左右进行干燥，也可以在室温下干燥24h。电镀前的表面整平处理通常使用120＃~280＃磨料，依次加大磨料的号码，由粗到细分几道工序进行研磨。如果基体材料表面原始状态很粗糙，则应先用比120＃更粗的磨料进行粗磨。另外，磨轮旋转的圆周速度也直接影响被加工表面的平整程度。一般来说，圆周速度越高，磨光的精度越低。因此，精磨所用的磨轮转速应低于粗磨所用的转速。三、机械抛光机械抛光利用的是抛光轮与抛光膏的精细磨料，对零件进行轻微的切削和研磨作用，除去基体材料表面的细微不平，达到提高表面光洁度的目的。它是在涂有抛光膏的抛光轮上进行的。机械抛光与磨光不同，它没有明显的金属屑被切下来。机械抛光可以用于镀前基体材料表面预处理，也可以用于镀后镀层的精加工。1、抛光的原理一般认为，高速旋转的抛光轮与金属制品表面摩擦所产生的高温，可以使金属表面的塑性提高，在抛光力的作用下，金属表面产生塑性变形，突起的部分被压入并流动，填平了金属制品表面的细微不平。另外，抛光时产生的高温，使金属制品表面和抛光膏及周围的空气介质发生化学反应，迅速形成一层极薄的氧化膜或其他化合物膜层，这种膜层不断被抛去，又不断形成平整光滑而且有光泽的表面。这样反复进行抛光，最终就可以获得光泽、平整的抛光表面。

2、抛光的作用抛光的作用主要有如下几点：①可以提高制品的光洁度，使制品获得装饰性外观；②可以提高制品的耐蚀性；③进一步除去制品表面的细微不平。3、抛光膏及圆周速度

抛光膏是由细微颗粒的磨料、各种油脂及辅助材料制成的。抛光中常使用的抛光膏有氧化铬（绿色）、氧化铁（红色）、氧化铝（白色）等几种。绿色抛光膏中的主要磨料是硬而锐利的氧化铬绿色细微粉末，适用于铬、不锈钢、硬质合金钢等硬质材料的抛光（我厂镀铬件的抛光即采用绿膏）；红色抛光膏中的主要磨料是具有中等硬度的氧化铁和长石细粉末，适用于钢铁制品等中等硬度材料的抛光；白色抛光膏中的主要磨料呈圆形，适用于镍、铝、铜及其合金等软质金属的抛光及要求低粗糙度表面的精抛光。抛光时应根据被抛光材料的性质及抛光表面的质量要求选用合适的抛光膏。抛光完后，粘附在零件上的抛光膏，可以用汽油洗去。机械抛光时的转速，以圆周速度（线速度）来进行控制。一般来说，硬质的金属材料，使用较高的圆周速度；较软的金属材料，使用较低的圆周速度。抛光轮最大的圆周速度一般不应该超过35m/s。4、抛光的质量要求⑴抛光后的工件表面光洁度Ra不应低于0.4μm，镀后抛光的工件应接近镜面光泽，允许工件边缘及孔眼周围有不明显的变形。⑵不允许抛光后露金属底层或中间层及漏抛部分镀区。⑶不允许抛光后的工件有磕碰伤及较重划痕。⑷烧焦边角粗糙面，抛光后不应有残留物。⑸不允许圆轴类工件抛光后有波纹及落砂痕。注意：工件在镀后的抛光不能过量，以免使镀层太薄而达不到防蚀效果。第八讲镀锌一、概述锌易溶于酸，也能溶于碱（如断电时锌板表面仍放出大量气泡，此即在碱液中锌板发生了化学溶解），故属于两性金属。锌在干燥的空气中几乎不发生变化；在潮湿的空气中，锌表面会生成白色的碱式碳酸锌膜（即常见的镀锌层泛白或“长胡子”）。在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中，锌的耐蚀性较差，尤其是在高温高湿含有机酸的气氛中，锌层极易被腐蚀。

锌的标准电极电位为―0.76伏，就基体为钢铁的工件而言，为阳极性镀层，对基体有较好的电化学保护作用，故其防护性的优劣与镀层厚度的关系很大。镀锌层钝化后，生成一层光亮美观的彩色膜，能将镀层的耐蚀性提高5~7倍。由此可见，生产实际中严格控制钝化层的质量，对提高镀层质量有极其重要的现实意义。镀锌工艺一般分无氰工艺和有氰工艺两类。含氰工艺由于对环境污染严重，在一般的民品生产中已被淘汰，我厂目前采用的是无氰镀锌中的碱性锌酸盐镀锌工艺。二.碱性锌酸盐镀锌工艺流程化学除油上挂具冷水洗阳极除油冷水洗酸洗冷水洗镀锌冷水洗一次钝化二次钝化冷水洗烫干卸挂具

碱性锌酸盐镀锌具有成分简单，使用方便；镀层细致光亮，钝化膜不易变色；镀液对设备腐蚀性小，废水处理简单等优点。但是也存在镀液电流效率较低（70~85%）等缺点，特别是镀层超过一定厚度时脆性增加，超过3丝以上极易出现脆性开裂和起皮鼓泡等质量问题，这一点在实际生产中应特别引起注意。

碱性锌酸盐镀锌必须加入添加剂，否则镀出的是黑色、疏松的海绵状锌层，我厂添加剂目前采用的是武汉风帆公司的DPE-Ⅲ和WBZ-Ⅲ。其中DPE-Ⅲ属于晶粒细化剂（又称极化型添加剂），主要是增大阴极极化，使镀层结晶细致，单独使用此类添加剂电流密度范围较窄，镀层不够光亮。因此必须同时使用第二类添加剂——光亮剂。WBZ-Ⅲ即属于光亮剂，它主要是改善镀层的光亮性，同时对镀层应力、晶粒大小也有重要影响。如前所述，添加剂都有其优缺点，生产实际中必须注意添加剂的补加方法和用量控制，一个基本的原则就是少加勤加。三、钝化处理为提高镀锌层的耐蚀性，增加其装饰性，必须进行铬酸盐钝化处理，使锌层表面生成一层稳定性高、组织致密的钝化膜。钝化膜的组成大致为：Cr2O3·Cr（OH）CrO4·Cr2CrO4·ZnCrO4·Zn2（OH）2CrO4·Zn（CrO2）2·ΧH2O

三价铬化合物是膜的主要成分，它不溶于水，具有较高的稳定性，强度高，是构成膜层的“骨架”，使镀层受到良好的保护。三价铬化合物一般呈绿色，它在膜中呈蓝白色。六价铬化合物通过夹杂、吸附或化学键力的作用，分布于膜的内部起填充空隙的作用。六价铬化合物能溶于水，在潮湿的介质中，它能逐渐从膜中渗出，溶于膜表面凝结的水中形成铬酸，具有使镀层再钝化的性能。当钝化膜受轻度损伤时，可溶性的六价铬化合物会使该处再钝化，抑制受伤部位锌镀层的腐蚀。

六价铬化合物一般是黄色或橙色，它与三价铬化合物一起，形成彩虹色。随着钝化膜厚度的减薄，膜的色彩变化由红褐色→玫瑰红色→金黄色→橄榄绿色→绿色→紫红色→浅黄色→青白色。目前国内采用的钝化处理工艺有彩色钝化、白色钝化、黑色钝化、五酸草绿色钝化等，我公司采用的是三酸二次彩色钝化。1.三酸二次钝化工艺规范：药品名称分子式一次钝化含量范围（g/L)二次钝化含量范围（g/L)铬酐CrO3150-18040-70硫酸H2SO46-82-4硝酸HNO37-95-7还原剂适量适量2.钝化溶液的调整和维护1）新配的钝化液缺乏Cr3+，须加入锌粉或硫酸亚铁，使Cr6+部分还原为Cr3+

。锌粉加入量一般为2~3g/L，硫酸亚铁加入量为4~5g/L。2）钝化时成膜慢，膜较薄，可补加铬酐或少量硫酸。因为铬酐的含量影响成膜速度，而硫酸是成膜的主要介质条件。如果没有硫酸存在，则不管铬酸浓度如何变化，都不会得到钝化膜。实际生产中很少补加硫酸，因为硫酸含量过高，膜层疏松，易掉膜。3）钝化膜光亮度差，可补加硝酸。硝酸主要起化学抛光作用，但硝酸浓度太高，酸度就相应增大，加速膜的溶解，膜层变薄，结合力差，易掉膜。4）溶液中可加入高锰酸钾或冰醋酸，以提高钝化膜的结合力和耐磨性。5）必须严格控制pH值，特别是低铬钝化液。钝化过程pH值会升高，可用铬酐、硝酸或硫酸调整。6）钝化时必须使溶液充分搅拌，膜层色泽才能均匀一致。7）控制钝化时间，掌握膜层的厚度，以便获得美丽鲜艳的钝化膜。五、镀锌常见故障的种类、产生的原因及消除方法一）碱性锌酸盐镀锌常见故障及纠正方法发现的缺陷形成原因消除方法镀层粗糙⑴锌的含量太高；⑵碱的浓度太高；⑶镀液杂质多。⑴换辅助阳极。⑵降低NaOH。⑶除杂，过滤。沉积速度慢及部分镀不上⑴镀前处理不好；⑵锌含量不足；⑶电流过小；⑷碱的浓度低；⑸导电不良。⑴加强镀前处理。⑵补充锌或增挂锌阳极。⑶增大电流密度。⑷补充NaOH。⑸检查导电情况。分散能力低⑴锌浓度过高；⑵碱的浓度过低；⑶添加剂太少；⑷镀液温度太高。⑴换辅助阳极。⑵补充NaOH。⑶补充添加剂。⑷降低温度。镀层发脆起泡⑴镀前处理不好；⑵添加剂过高；⑶重金属过多；⑷镀液温度太低；⑴加强镀前处理。⑵用活性炭处理。⑶消除重金属。⑷提高温度。镀层发暗呈海绵状或烧焦⑴有过量的重金属杂质;⑵电流密度高。⑴去除是金属杂质.⑵除低降低电流密度.在槽壁和阳极上有白色疏松的沉淀物，阳极溶解不良电解液中碳酸盐积累所致。用冷却法去除二）镀锌钝化常见故障及纠正方法序号发现缺陷形成原因消除方法1钝化膜过薄，厚度不定硫酸量大加入适量铬酐和硝酸2钝化膜发白硫酸、铬酐均多加入适量铬酐和硝酸3钝化膜松软不平硫酸量高加入BaCO3中和或冲淡4钝化膜呈紫红色近黑色铬酐、硝酸少加入适量铬酐如仍不亮可加适量硝酸5薄膜发暗无光泽硝酸量太小增加硝酸6钝化层有白点或另件接缝处发白电解液未洗净加强酸洗第九讲电镀废水处理工艺概述电镀过程中产生的有害废水、废气和废渣简称“三废”。电镀“三废”中含有的高毒害物较多，对环境造成严重污染，破坏自然，影响生态平衡。就我厂而言，电镀产生的废水主要有酸碱废水、含铬（Cr6+

）废水、含氰（CN-）以及铜（Cu2+

）等其它金属盐的废水。废气主要有酸碱废气、镀铬时的铬酸雾及氰化物镀铜锡合金时产生的剧毒HCN气体、氮氧化合物、NH3及抛光时产生的粉尘。这些既对人体产生危害，又对金属设备产生严重的腐蚀。目前，结合国家法律法规和我厂实际，我厂废水处理的主要对象是含铬、含氰废水。就Cr6+

、CN-而言，Cr6+规定的排放标准为≤0.2mg/L，CN-规定的排放标准为≤0.3mg/L。有害物的理化特征1、Cr6+在我厂主要以CrO3的形式存在，为紫红色片状晶体，剧毒，有强氧化性，在酸性溶液中以游离态存在，在碱性溶液中以CrO42-形式存在，在酸性条件下易还原为毒性较小的Cr3+，。2、CN-在我厂主要以NaCN和CuCN形式存在，剧毒，溶于水后和CN-形成络合物，易氧化，在溶液中易发生以下反应：

CN-+H+→HCN↑HCN+O2+H2△光CO2↑+NH3↑在碱性条件下，CN-易被漂白粉、次氯酸钠氧化成CO2和N2：2NaCN+5NaClO+H2O=2CO2↑+N2↑+2NaOH+5NaCl我厂废水处理基本原理和方法

1.含氰废水含氰废水的处理采用以次氯酸钠为原料的碱性氯化法处理。其原理是：在PH值为9~12的碱性条件下，利用含氰废水处理机计量投入次氯酸钠，利用活性氯对废水中的氰化物发生氧化作用生成毒性较小的氰酸盐（氰酸盐的毒性仅为氰化钠的千分之一），氰酸盐再进一步氧化成二氧化碳和氮气。总反应如下：2NaCN+5NaClO+H2O=2CO2↑+N2↑+2NaOH+5NaCl

通过以上处理，剧毒的CN-变成无毒无害的二氧化碳和氮气溢出，处理后的水流入外面小沉淀池，调解PH值8-9，经压滤机固液分离，经膜设备进一步过滤，达标排放。2.含Cr6+综合废水综合废水中的有毒有害物质主要是Cr6+、Cr3+、Zn2+等金属离子，我厂采用旋流还原废水处理设备进行处理。其基本原理是：在酸性条件下，Cr6+在水溶液中以CrO42-形式存在，通过废水处理机自动加药（亚硫酸氢钠药、硫酸），在旋流反应管中经多次碰撞反应，最终使Cr6+金属离子形成Cr3+，并经调解PH值8-9，使Cr3+、Zn2+等金属离子形成Cr(OH)3、Zn(OH)2沉淀，沉淀物经板框压滤机滤除，经超滤膜进一步去除，从而达到去除有害金属离子的目的。其主要反应方程式如下：5H++Cr2O72-+3HSO3-—→2Cr3++3SO42-+4H2OCr3++3OH-→Cr(OH)3↓Zn2++2OH-→Zn(OH)2↓Mn++nOH-→M(OH)n↓次氯发生器氯化钡达标排放平流槽次氯储槽氢氧化钠含氰废水均化池次氯酸钠水泥反应池缓冲反应池废水处理机均化池含铬废水收集池沉淀池压滤机亚硫酸氢钠/硫酸氢氧化钠膜设备浓缩液回流氢氧化钠电镀废水处理工艺流程图调节PH=9-12碘化钾淀粉试纸变兰调节PH=2-5调节PH=8-9废水颜色由黄变绿含氰废水处理步骤

(1)开机：①开除氰辅助装置总电源；②开次氯发生器阀门或次氯储器阀门，调流量计阀门到适当流量；③开废水泵，调流量计阀门到适当流量；④开启计量泵调解PH值9-12。⑤用碘化钾淀粉试纸检测从多级反应槽流出的废水，试纸变兰即为合格，破氰基本完成，废水可排入外面小沉淀池中进一步处理铜、锡等金属离子。否则，须重新调整废水及次氯酸钠流量，直到试纸变兰。（2）关机：①先关废水泵，使流量回到0状态，将阀门关闭；②再关次氯发生器阀门和次氯储器阀门。③关闭计量泵④最后关破氰辅助装置总电源。含铬废水处理步骤（1）开机顺序：①开综合废水处理机总电源；②开亚硫酸氢钠泵，调流量计阀门到适当流量；③开硫酸泵，调流量计阀门到适当流量；④开废水泵，调流量计阀门到适当流量。⑤用PH试纸检测废水机出来的废水PH值，PH值控制在2-5范围，观察废水机出来的废水颜色，必须由黄变兰绿，用试铬灵检测流到缓冲槽另外一端的废水，颜色不允许变红，否则，需重新调整各阀门流量直至检测合格。（2）关机①关废水泵，使流量计流量回到0位置，关闭阀门；②关亚硫酸氢钠泵，使流量计流量回到0位置，关闭阀门；③关硫酸泵，使流量计流量回到0位置，关闭阀门；④关闭综合废水处理机总电源。废水处理参数控制1.除氰装置平流槽流出的含氰废水，用碘化钾淀粉试纸检测变兰，除氰充分，合格。2.从主机流出到缓冲槽中的废水，pH值应控制在2~5。3.从主机流出到缓冲槽中的废水，颜色由黄变兰绿。4.从主机流出到缓冲槽中的废水，流到缓冲槽另外一端的废水用试铬灵检测，颜色不能变红。5.从水泥反应池到外沉淀池的废水pH值应控制在8~9。6.从过滤机流入中和槽的水，pH值控制在7~9为好。7.从过滤机流入中和槽的水，膜排水口出来的水用试铬灵检测，颜色不能变红。8.外面小沉淀池中当含碱量高时，用酸把pH值控制在8~9。处理废水药剂的配制及作用1.亚硫酸氢钠溶液的配制：浓度：50克/升，配满一槽（1000升），加亚硫酸氢钠50公斤（2袋）。配制方法：先把亚硫酸氢钠溶解槽加自来水到3/4体积，加药搅拌溶解，再加自来水到满槽。作用：还原六价铬，使六价铬离子变为三价铬离子。2、氢氧化钠溶液的配制浓度：50克/升，配满一槽（1000升），加氢氧化钠50公斤（2袋）。配制方法：先把氢氧化钠溶解槽加自来水到1/2体积，然后把氢氧化钠逐渐倒入铁槽中，开自来水冲着溶解，最后加自来水到满槽。作用：调解pH值，一方面使锌、三价铬变成氢氧化物沉淀，以达到滤除的目的，另外达到次氯与氰化物反应的条件。3、稀硫酸溶液的配制浓度：1.84克/升，配满一槽（1000升），加浓硫酸药1.84公斤（2瓶）配制方法：先把酸加药槽加自来水3/4体积，然后在搅拌下慢慢倒入浓硫酸，最后加自来水满槽。作用：调解pH值，达到亚硫酸氢钠使六价铬还原到三价铬的反应条件。九废水处理注意事项1.我厂废水处理机属半自动，操作除氰辅助装置、综合废水处理机时，先用手动调试，待稳定后再转为自动（前面介绍的操作方法都是按手动），防止流量计冲击造成损坏。2.废水处理设备有多台泵，当运转时，室内必须有人看管。3.处理间冬季无取暖设备且长时间不用时，要打开处理机下部管路活接，放掉废水，以防冻坏部件。4.滤布长期使用后，变污、变旧，应先用自来水刷洗，然后再用20%工业盐酸浸泡，再用自来水冲洗干净备用。5.室内必须保持整洁、卫生。6.每天做好污水处理记录。7.试铬灵应用棕色试剂瓶避光存放，存放时间不应超过一个月。8、西面9号池的水位离废水车间地面的距离不能小于2米。9、含氰废水机关掉后，次氯储器的阀门及次氯发生器阀门必须关掉，避免次氯外流，造成废水