CN111058068A - 一种镀锌镍合金的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镀锌镍合金的加工工艺，其加工工艺为以下步骤：S1：预处理，S2：表面除油，S3：清洗，S4：浸蚀、活化，S5：镀层，S6：钝化处理，S7：表面处理，S8：检验。本发明在实际使用时，通过在工件表面镀锌镍合金镀层，可以与工件具有高强度的结合力，而且镀锌镍合金镀层的外表细致、无针孔、不起泡，进一步提高了工件的美观度，同时在工件镀层结束后，通过处理液对其表面进行处理，可以进一步的对工件表面进行保护，使其具有良好的热稳定性、抗腐蚀性和抗氧化性，而且经过处理液浸泡处理后的工件外表光滑完整，无破洞和赘余，本工艺操作简单，镀层经加工后，仍具有优于纯锌镀层的耐蚀性。

Description

一种镀锌镍合金的加工工艺
技术领域
本发明涉及镀锌镍合金的加工技术领域，具体是一种镀锌镍合金的加工工艺。
背景技术
镁合金作为一种轻质工程结构材料，具有高比强度、高比刚度以及优越的减震性能，在交通、通讯、航空、航天等领域有着广泛的应用领域。但镁合金化学活性高，电极电位低，表面氧化膜疏松，致使防护性能低，制约了镁合金的应用和发展。由此引起了人们对镁合金制件表面腐蚀与防护的关注，在镁合金表面阳极氧化、化学转化膜、有机涂层、表面镀覆等方面进行了大量的研究，特别是采用电镀镍方法作为一种成本低、工艺简单、易于操作的表面镀覆技术，已成为人们对镁合金表面防护的重要研究方向。
在电镀工业中镀锌镍合金得到了广泛的应用，相比于镉镀层，锌镍合金对环境污染小，常作为代镉镀层在航空工业中使用，但是，该工艺过程复杂，重复性较差，镀层的光亮性及镀液的稳定性还需要进一步改善，同时对于工件表面镀层后其耐腐蚀性、抗氧化性和热稳定性不够完善，因此，本领域技术人员提供了一种镀锌镍合金的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镀锌镍合金的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镀锌镍合金的加工工艺，其加工工艺为以下步骤：
S1：预处理，将工件表面的污物、金属屑、标识等附着物进行清除；
S2：表面除油，对工件表面的粘有的大量油污进行除油；
S3：清洗，利用干净的流动水对S2中除油后的工件进行冲洗，然后将其装挂；
S4：浸蚀、活化，将S3中的工件放入浸蚀溶液内进行浸泡，保持温度在20-30℃，时间为0.5-3min，方便除去工件表面的轻微锈蚀，活化金属，再利用流动水冲洗，吹干；
S5：镀层，将S4浸蚀后的工件利用镀锌镍合金镀液进行电镀，电镀结束后，利用流动水冲洗，再进行吹干；
S6：钝化处理，对工件进行钝化处理，再利用流动水冲洗，吹干；
S7：表面处理，在S6结束后，将工件浸泡在处理液中，时间为3-10min，然后取出，吹干即可形成保护层；
S8：检验，通过目视或放大镜对电镀层和工件表面进行检测，查看镀锌镍合金镀层和保护层是否有盲孔、麻点、起泡和暗影等问题，若没有问题，即可获得成品。
作为本发明进一步的方案：所述S5与S6之间还包括对工件进行除氢处理，将工件放入烘箱内进行烘干，温度在135-235℃之间，时间在12-24h。
作为本发明再进一步的方案：所述S2中的除油方式采用化学除油和电解除油中的一种，所述化学除油是采用汽油或401除油剂擦拭/浸泡工件，所述电解除油是将30-50g/l的氢氧化钠和20-30g/l的碳酸钠进行混合，然后对工件进行浸泡，时间为5-15min，温度控制在70-90℃，阳极电流密度为10A/dm2。
作为本发明再进一步的方案：所述S6中的钝化条件为：将150ml/L的钝化剂D-4A和150ml/L的钝化剂D-4B混合在一起，将工件浸泡在溶液中，溶液的PH值在0.8-1.0，时间为40-90s，温度在8-25℃。
作为本发明再进一步的方案：所述S5中的镀锌镍合金镀液组分为：氧化锌10g/L-15g/L、氢氧化钠100g/L-150g/L、开缸剂ZN-2MU20g/L-25g/L、添加剂ZN-2A5g/L-7g/L、光亮剂ZN-2B4g/L-6g/L和镍溶液ZN-2C20g/L-25g/L。
作为本发明再进一步的方案：所述镀锌镍合金镀液的配制步骤如下：
S1：取一定量的氧化锌放入搅拌容器内，再加入与容器体积的1/3-1/2相等的水，搅拌成糊状；
S2：将一定量的氢氧化钠加入氧化锌的糊状液中，期间边搅拌边加入，直至溶液澄清透明，加水至规定体积的80％左右；
S3：按计算量加入添加剂ZN-2A、光亮剂ZN-2B进行电解处理，同时进行试镀；
S4：当镀层质量达到要求后，再加入开缸剂ZN-2MU及镍溶液ZN-2C，再电解处理后即可获得。
作为本发明再进一步的方案：所述S7中的处理液的组分按重量份配制而成：聚乙烯醇40-50份、丙三醇0.3-0.5份、三乙醇胺0.6-0.8份、苯甲酸钠6-7份、十二烷基硫酸钠2-3份、丁二醛0.4-0.6份、纳米纤维素4-5份、二乙烯三胺0.3-0.4份、乙烯基三甲氧基硅烷0.32-0.4份、聚乙烯吡咯烷酮0.2-0.3份、乙二胺四乙酸钠0.4-0.6份、铜粉1.2-1.6份、去离子水适量。
作为本发明再进一步的方案：所述S7中的处理液的组分按重量份配制而成：聚乙烯醇30份、丙三醇0.4份、三乙醇胺0.7份、苯甲酸钠6.5份、十二烷基硫酸钠2.5份、丁二醛0.5份、纳米纤维素4.5份、二乙烯三胺0.35份、乙烯基三甲氧基硅烷0.36份、聚乙烯吡咯烷酮0.25份、乙二胺四乙酸钠0.5份、铜粉1.4份、去离子水适量。
作为本发明再进一步的方案：所述处理液的配制流程为以下步骤：
S1：将二乙烯三胺加到10-12倍量的去离子水中溶解，再加入一定量的乙烯基三甲氧基硅烷和聚乙烯吡咯烷酮，然后搅拌5-15min，再依次加入铜粉和乙二胺四乙酸钠进行搅拌，温度在40-60℃，时间为2-5h，自然冷却至常温后备用；
S2：将聚乙烯醇用去离子水在温度为95℃时，通过加热和搅拌下配置成8Wt％溶液，待全部溶解后和S1制备的产物混合，搅拌均匀后降温至30℃，加入丁二醛和适量浓硫酸，在搅拌下使其充分反应，反应结束后加入除纳米纤维素之外其余的剩余物料，进行混合搅拌15-30min；
S3：将纳米纤维素用2-3倍量的去离子水溶解，再通过超声分散制成悬浮液，超声分散均匀后和S2制备的产物混合，搅拌均匀后超声分散，常温下静置脱泡，即可获得处理液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计了一种镀锌镍合金的加工工艺，在实际使用时，通过在工件表面镀锌镍合金镀层，可以与工件具有高强度的结合力，而且镀锌镍合金镀层的外表细致、无针孔、不起泡，进一步提高了工件的美观度，同时在工件镀层结束后，通过处理液对其表面进行处理，可以进一步的对工件表面进行保护，使其具有良好的热稳定性、抗腐蚀性和抗氧化性，而且经过处理液浸泡处理后的工件外表光滑完整，无破洞和赘余，本工艺操作简单，镀层经加工后，仍具有优于纯锌镀层的耐蚀性。
附图说明
图1为一种镀锌镍合金的加工工艺的流程框图；
图2为一种镀锌镍合金的加工工艺中处理液的配制流程图。
具体实施方式
根据图1-2所示，本实施例中，
实施例1
一种镀锌镍合金的加工工艺，其加工工艺为以下步骤：
S1：预处理，将工件表面的污物、金属屑、标识等附着物进行清除；
S2：表面除油，对工件表面的粘有的大量油污进行除油；
S3：清洗，利用干净的流动水对S2中除油后的工件进行冲洗，然后将其装挂；
S4：浸蚀、活化，将S3中的工件放入浸蚀溶液内进行浸泡，保持温度在20-30℃，时间为0.5-3min，方便除去工件表面的轻微锈蚀，活化金属，再利用流动水冲洗，吹干；
S5：镀层，将S4浸蚀后的工件利用镀锌镍合金镀液进行电镀，电镀结束后，利用流动水冲洗，再进行吹干；
S6：钝化处理，对工件进行钝化处理，再利用流动水冲洗，吹干；
S7：表面处理，在S6结束后，将工件浸泡在处理液中，时间为3-10min，然后取出，吹干即可形成保护层；
S8：检验，通过目视或放大镜对电镀层和工件表面进行检测，查看镀锌镍合金镀层和保护层是否有盲孔、麻点、起泡和暗影等问题，若没有问题，即可获得成品。
进一步的，在S5与S6之间还包括对工件进行除氢处理，将工件放入烘箱内进行烘干，温度在135-235℃之间，时间在12-24h。
再进一步的，在S2中的除油方式采用化学除油和电解除油中的一种，化学除油是采用汽油或401除油剂擦拭/浸泡工件，电解除油是将30-50g/l的氢氧化钠和20-30g/l的碳酸钠进行混合，然后对工件进行浸泡，时间为5-15min，温度控制在70-90℃，阳极电流密度为10A/dm2。
再进一步的，在S6中的钝化条件为：将150ml/L的钝化剂D-4A和150ml/L的钝化剂D-4B混合在一起，将工件浸泡在溶液中，溶液的PH值在0.8-1.0，时间为40-90s，温度在8-25℃。
再进一步的，在S5中的镀锌镍合金镀液组分为：氧化锌10g/L-15g/L、氢氧化钠100g/L-150g/L、开缸剂ZN-2MU20g/L-25g/L、添加剂ZN-2A 5g/L-7g/L、光亮剂ZN-2B4g/L-6g/L和镍溶液ZN-2C20g/L-25g/L。
再进一步的，镀锌镍合金镀液的配制步骤如下：
S1：取一定量的氧化锌放入搅拌容器内，再加入与容器体积的1/3-1/2相等的水，搅拌成糊状；
S2：将一定量的氢氧化钠加入氧化锌的糊状液中，期间边搅拌边加入，直至溶液澄清透明，加水至规定体积的80％左右；
S3：按计算量加入添加剂ZN-2A、光亮剂ZN-2B进行电解处理，同时进行试镀；
S4：当镀层质量达到要求后，再加入开缸剂ZN-2MU及镍溶液ZN-2C，再电解处理后即可获得。
再进一步的，在S7中的处理液的组分按重量份配制而成：聚乙烯醇40-50份、丙三醇0.3-0.5份、三乙醇胺0.6-0.8份、苯甲酸钠6-7份、十二烷基硫酸钠2-3份、丁二醛0.4-0.6份、纳米纤维素4-5份、二乙烯三胺0.3-0.4份、乙烯基三甲氧基硅烷0.32-0.4份、聚乙烯吡咯烷酮0.2-0.3份、乙二胺四乙酸钠0.4-0.6份、铜粉1.2-1.6份、去离子水适量。
再进一步的，处理液的配制流程为以下步骤：
S1：将二乙烯三胺加到10-12倍量的去离子水中溶解，再加入一定量的乙烯基三甲氧基硅烷和聚乙烯吡咯烷酮，然后搅拌5-15min，再依次加入铜粉和乙二胺四乙酸钠进行搅拌，温度在40-60℃，时间为2-5h，自然冷却至常温后备用；
S2：将聚乙烯醇用去离子水在温度为95℃时，通过加热和搅拌下配置成8Wt％溶液，待全部溶解后和S1制备的产物混合，搅拌均匀后降温至30℃，加入丁二醛和适量浓硫酸，在搅拌下使其充分反应，反应结束后加入除纳米纤维素之外其余的剩余物料，进行混合搅拌15-30min；
S3：将纳米纤维素用2-3倍量的去离子水溶解，再通过超声分散制成悬浮液，超声分散均匀后和S2制备的产物混合，搅拌均匀后超声分散，常温下静置脱泡，即可获得处理液。
实施例2
一种镀锌镍合金的加工工艺，其加工工艺为以下步骤：
S1：预处理，将工件表面的污物、金属屑、标识等附着物进行清除；
S2：表面除油，对工件表面的粘有的大量油污进行除油；
S3：清洗，利用干净的流动水对S2中除油后的工件进行冲洗，然后将其装挂；
S4：浸蚀、活化，将S3中的工件放入浸蚀溶液内进行浸泡，保持温度在20-30℃，时间为0.5-3min，方便除去工件表面的轻微锈蚀，活化金属，再利用流动水冲洗，吹干；
S5：镀层，将S4浸蚀后的工件利用镀锌镍合金镀液进行电镀，电镀结束后，利用流动水冲洗，再进行吹干；
S6：钝化处理，对工件进行钝化处理，再利用流动水冲洗，吹干；
S7：表面处理，在S6结束后，将工件浸泡在处理液中，时间为3-10min，然后取出，吹干即可形成保护层；
S8：检验，通过目视或放大镜对电镀层和工件表面进行检测，查看镀锌镍合金镀层和保护层是否有盲孔、麻点、起泡和暗影等问题，若没有问题，即可获得成品。
进一步的，在S5与S6之间还包括对工件进行除氢处理，将工件放入烘箱内进行烘干，温度在135-235℃之间，时间在12-24h。
再进一步的，在S2中的除油方式采用化学除油和电解除油中的一种，化学除油是采用汽油或401除油剂擦拭/浸泡工件，电解除油是将30-50g/l的氢氧化钠和20-30g/l的碳酸钠进行混合，然后对工件进行浸泡，时间为5-15min，温度控制在70-90℃，阳极电流密度为10A/dm2。
再进一步的，在S6中的钝化条件为：将150ml/L的钝化剂D-4A和150ml/L的钝化剂D-4B混合在一起，将工件浸泡在溶液中，溶液的PH值在0.8-1.0，时间为40-90s，温度在8-25℃。
再进一步的，在S5中的镀锌镍合金镀液组分为：氧化锌10g/L-15g/L、氢氧化钠100g/L-150g/L、开缸剂ZN-2MU20g/L-25g/L、添加剂ZN-2A 5g/L-7g/L、光亮剂ZN-2B4g/L-6g/L和镍溶液ZN-2C20g/L-25g/L。
再进一步的，镀锌镍合金镀液的配制步骤如下：
S1：取一定量的氧化锌放入搅拌容器内，再加入与容器体积的1/3-1/2相等的水，搅拌成糊状；
S2：将一定量的氢氧化钠加入氧化锌的糊状液中，期间边搅拌边加入，直至溶液澄清透明，加水至规定体积的80％左右；
S3：按计算量加入添加剂ZN-2A、光亮剂ZN-2B进行电解处理，同时进行试镀；
S4：当镀层质量达到要求后，再加入开缸剂ZN-2MU及镍溶液ZN-2C，再电解处理后即可获得。
再进一步的，在S7中的处理液的组分按重量份配制而成：聚乙烯醇30份、丙三醇0.4份、三乙醇胺0.7份、苯甲酸钠6.5份、十二烷基硫酸钠2.5份、丁二醛0.5份、纳米纤维素4.5份、二乙烯三胺0.35份、乙烯基三甲氧基硅烷0.36份、聚乙烯吡咯烷酮0.25份、乙二胺四乙酸钠0.5份、铜粉1.4份、去离子水适量。
再进一步的，处理液的配制流程为以下步骤：
S1：将二乙烯三胺加到10-12倍量的去离子水中溶解，再加入一定量的乙烯基三甲氧基硅烷和聚乙烯吡咯烷酮，然后搅拌5-15min，再依次加入铜粉和乙二胺四乙酸钠进行搅拌，温度在40-60℃，时间为2-5h，自然冷却至常温后备用；
S2：将聚乙烯醇用去离子水在温度为95℃时，通过加热和搅拌下配置成8Wt％溶液，待全部溶解后和S1制备的产物混合，搅拌均匀后降温至30℃，加入丁二醛和适量浓硫酸，在搅拌下使其充分反应，反应结束后加入除纳米纤维素之外其余的剩余物料，进行混合搅拌15-30min；
S3：将纳米纤维素用2-3倍量的去离子水溶解，再通过超声分散制成悬浮液，超声分散均匀后和S2制备的产物混合，搅拌均匀后超声分散，常温下静置脱泡，即可获得处理液。

Claims (9)

1.一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，其加工工艺为以下步骤：
S1：预处理，将工件表面的污物、金属屑、标识等附着物进行清除；
S2：表面除油，对工件表面的粘有的大量油污进行除油；
S3：清洗，利用干净的流动水对S2中除油后的工件进行冲洗，然后将其装挂；
S4：浸蚀、活化，将S3中的工件放入浸蚀溶液内进行浸泡，保持温度在20-30℃，时间为0.5-3min，方便除去工件表面的轻微锈蚀，活化金属，再利用流动水冲洗，吹干；
S5：镀层，将S4浸蚀后的工件利用镀锌镍合金镀液进行电镀，电镀结束后，利用流动水冲洗，再进行吹干；
S6：钝化处理，对工件进行钝化处理，再利用流动水冲洗，吹干；
S7：表面处理，在S6结束后，将工件浸泡在处理液中，时间为3-10min，然后取出，吹干即可形成保护层；
S8：检验，通过目视或放大镜对电镀层和工件表面进行检测，查看镀锌镍合金镀层和保护层是否有盲孔、麻点、起泡和暗影等问题，若没有问题，即可获得成品。
2.根据权利要求1所述的一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，所述S5与S6之间还包括对工件进行除氢处理，将工件放入烘箱内进行烘干，温度在135-235℃之间，时间在12-24h。
3.根据权利要求1所述的一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，所述S2中的除油方式采用化学除油和电解除油中的一种，所述化学除油是采用汽油或401除油剂擦拭/浸泡工件，所述电解除油是将30-50g/l的氢氧化钠和20-30g/l的碳酸钠进行混合，然后对工件进行浸泡，时间为5-15min，温度控制在70-90℃，阳极电流密度为10A/d㎡。
4.根据权利要求1所述的一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，所述S6中的钝化条件为：将150ml/L的钝化剂D-4A和150ml/L的钝化剂D-4B混合在一起，将工件浸泡在溶液中，溶液的PH值在0.8-1.0，时间为40-90s，温度在8-25℃。
5.根据权利要求1所述的一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，所述S5中的镀锌镍合金镀液组分为：氧化锌10g/L-15g/L、氢氧化钠100g/L-150g/L、开缸剂ZN-2MU20g/L-25g/L、添加剂ZN-2A 5g/L-7g/L、光亮剂ZN-2B4g/L-6g/L和镍溶液ZN-2C20g/L-25g/L。
6.根据权利要求5所述的一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，所述镀锌镍合金镀液的配制步骤如下：
S1：取一定量的氧化锌放入搅拌容器内，再加入与容器体积的1/3-1/2相等的水，搅拌成糊状；
S2：将一定量的氢氧化钠加入氧化锌的糊状液中，期间边搅拌边加入，直至溶液澄清透明，加水至规定体积的80％左右；
S3：按计算量加入添加剂ZN-2A、光亮剂ZN-2B进行电解处理，同时进行试镀；
S4：当镀层质量达到要求后，再加入开缸剂ZN-2MU及镍溶液ZN-2C，再电解处理后即可获得。
7.根据权利要求1所述的一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，所述S7中的处理液的组分按重量份配制而成：聚乙烯醇40-50份、丙三醇0.3-0.5份、三乙醇胺0.6-0.8份、苯甲酸钠6-7份、十二烷基硫酸钠2-3份、丁二醛0.4-0.6份、纳米纤维素4-5份、二乙烯三胺0.3-0.4份、乙烯基三甲氧基硅烷0.32-0.4份、聚乙烯吡咯烷酮0.2-0.3份、乙二胺四乙酸钠0.4-0.6份、铜粉1.2-1.6份、去离子水适量。
8.根据权利要求1所述的一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，所述S7中的处理液的组分按重量份配制而成：聚乙烯醇30份、丙三醇0.4份、三乙醇胺0.7份、苯甲酸钠6.5份、十二烷基硫酸钠2.5份、丁二醛0.5份、纳米纤维素4.5份、二乙烯三胺0.35份、乙烯基三甲氧基硅烷0.36份、聚乙烯吡咯烷酮0.25份、乙二胺四乙酸钠0.5份、铜粉1.4份、去离子水适量。
9.根据权利要求7所述的一种镀锌镍合金的加工工艺，其特征在于，所述处理液的配制流程为以下步骤：
S1：将二乙烯三胺加到10-12倍量的去离子水中溶解，再加入一定量的乙烯基三甲氧基硅烷和聚乙烯吡咯烷酮，然后搅拌5-15min，再依次加入铜粉和乙二胺四乙酸钠进行搅拌，温度在40-60℃，时间为2-5h，自然冷却至常温后备用；
S2：将聚乙烯醇用去离子水在温度为95℃时，通过加热和搅拌下配置成8Wt％溶液，待全部溶解后和S1制备的产物混合，搅拌均匀后降温至30℃，加入丁二醛和适量浓硫酸，在搅拌下使其充分反应，反应结束后加入除纳米纤维素之外其余的剩余物料，进行混合搅拌15-30min；
S3：将纳米纤维素用2-3倍量的去离子水溶解，再通过超声分散制成悬浮液，超声分散均匀后和S2制备的产物混合，搅拌均匀后超声分散，常温下静置脱泡，即可获得处理液。
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