前言
轴瓦是发动机中的关键零件,由于发动机的转速高,负荷较大,因此,对镀层的结合力要求较高。
铝化学活性高,表面非常容易氧化,即使将表面氧化层去除,短时间内又会形成新的氧化膜,所以铝合金轴瓦电镀要比铜铅合金轴瓦的困难。
电镀工艺流程:
去油→酸洗→浸锌→镀镍→电镀铅锡
铝合金轴瓦电镀容易产生镀层结合力不良缺陷。笔者将铝合金轴瓦电镀所碰到的镀层结合力不良的典型故障和解决方法与同行一起探讨。
1故障事例
1.1前处理不良
1.1.1故障现象
(1)镀层表面起泡,经结合力测试,起泡部分镀层剥落,露出铝合金基体。
(2)镀层表面光滑,但经结合力测试,镀层局部剥落,露出铝合金基体。
1.1.2产生原因及解决方法
一般出现镀层结合力不良的缺陷,其原因都在前处理。当碱洗和酸洗液浓度不在工艺范围,或去油液温度低于工艺范围,或酸洗液中双氧水浓度不足时都会造成镀层结合力不良。应定期分析溶液,及时添加,保证溶液成分在工艺范围内。
1.2浸锌后镀镍不及时
1.2.1故障现象
浸锌后当流水线行车定位不准时,镍阳极顶住夹具,使工件不能顺利到位及时进行镀镍,造成铅锡镀层大面积麻点。经结合力测试,镀层全部剥落。
1.2.2产生原因及解决方法
(1)由于铝合金表面易氧化,使镍层不易镀覆,所以在镀镍前要先浸锌作为结合层,浸锌后要在1min内进行镀镍,否则,浸锌层会退除,从而造成铅锡层大面积麻点,影响镀层结合力。
(2)浸锌液过浓、太稀或成分比例不当;或工艺条件不当,浸锌层不均匀或结晶粗大、太厚;或浸锌后未及时电镀,均会造成镀镍结合力差。
应及时调整或更换浸锌液,严格按工艺条件操作,浸锌后要在1min内进行镀镍。
1.3温度变化
1.3.1故障现象
每年从12月～次年2月,镀层容易产生结合力不良缺陷。从6月～9月,镀层表面开始起毛。通过显微镜可以看到镀层表面有小的微气泡,但经结合力测试,又未发现镀层剥落现象。
1.3.2产生原因及解决方法
我们连续两年发现此现象。检查每个工序,发现浸锌液在冬季温度低于15℃时,浸锌层不均匀夏季温度超过35℃,浸锌层容易退除。因此,我们在浸锌槽中加入温控装置,将浸锌液温度控制在15～25℃,解决了此问题。
1.4镀铅锡合金前活化不良
1.4.1故障现象电镀后经结合力测试,局部镀层剥落,但镍层与基体结合良好。
1.4.2产生原因及解决方法
在镀铅锡合金前,必须经过活化处理,使镍层与铅锡层结合良好。但由于活化液中含有机物,使镀层结合力变差,因此,需用活性炭处理。
同时在电镀铅锡合金时,工件必须带电入槽,否则,也会出现铅锡层和镍层结合不良。
2其它故障
2.1镀层表面有气流痕迹
2.1.1故障现象
电镀后镀层表面出现淡淡的由下而上的气流痕迹,严重时有触感。
2.1.2产生原因及解决方法
(1)镀液中有机物污染,需用活性炭连续过滤1～2班次。
(2)在电镀前的机加工工序后,轴瓦两平面和对接平面留有毛刺、粗糙面和刃边,因此,在镀前应检验,去除。
(3)清洗不良,需延长清洗时间或更换清洗水或检查清洗槽空气搅拌是否正常。
2.2轴瓦铝合金材料质量引起的故障
2.2.1故障现象
电镀后轴瓦镀层表面有零星的横针孔。
2.2.2产生原因及解决方法
由于产生量较大,我们认为是镀镍液有杂质引起的。因此,根据常规的方法对镀镍液进行处理。然而,处理了两个班次后,镀层表面仍存在横针孔。随后我们将产生缺陷的轴瓦拿去镗,当镗去镀层后,再镗去20μm的铝合金层后,发现在铝合金表面有很小的凹坑。我们再试验用有凹坑的轴瓦电镀,在镀层表面亦出现了明显的凹坑。最后我们更换了合金材料,解决了此问题。
