CN1180132C - 铝或铝合金工件的制备方法、含水镀液和其应用、组件和其制备方法 - Google Patents

铝或铝合金工件的制备方法、含水镀液和其应用、组件和其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及Al或Al合金工件的制备方法，其包括下述步骤：(a)提供Al或Al合金工件，(b)对所述Al或Al合金工件的外表面进行预处理，以及，(c)在所述预处理Al或Al合金工件的外表面上镀覆含镍的金属层，而且，其中，在所述步骤(c)期间，所述含镍的金属层通过电镀镍和铋沉积而成，其间使用的含水镀液包含浓度为10-100g/l的镍离子和浓度为0.01-10g/l的铋离子。本发明还涉及用于本发明的方法的含水镀液。

Description

铝或铝合金工件的制备方法、含水镀液和其应用、组件和其制备方法
发明领域
本发明涉及Al或Al合金工件例如钎焊板的制备方法，其包括下述步骤：提供Al或Al合金工件，对所述Al或Al合金工件的外表面进行预处理，以及，在所述预处理工件的外表面上镀覆含镍的金属层。本发明也涉及一种钎焊的组件，所述组件包括至少一个由本发明方法获得的工件制成的部件。本发明进一步涉及用于本发明方法的水基镀液。
相关技术描述
对于本发明而言，钎焊板是指在其至少一边存在可钎焊铝合金的例如铝或铝合金的核心薄片。用作包覆层的典型可钎焊铝合金是Aluminium Association(AA)4xxx系列合金，该系列合金中的Si含量典型的为2-18wt.％，优选为7-14％。可钎焊的铝合金可以采用各种目前已知方法例如轧制结合、覆层、喷涂成型或者半连铸或连铸与核心合金结合。
可控气氛钎焊(“CAB”)和真空钎焊(“VB”)是用于工业规模铝钎焊的两种主要方法。工业真空钎焊自二十世纪五十年代开始使用，而CAB则是在二十世纪八十年代早期引入Nocolok(商标)钎焊熔剂之后才得到普及。真空钎焊是一种基本不连续方法，对材料的清洁程度要求很高。所存在的氧化物层的破裂主要由镁从覆层合金中的蒸发引起。熔炼炉中存在的镁总比所需要的量高。过量的镁在炉内冷部位凝固，必须经常加以去除。适当装备的投资比较高。
与VB法相比，CAB要求在钎焊之前进行附加的处理步骤，因为在钎焊之前必需先涂覆钎焊熔剂。CAB基本是一种连续方法，该方法中，如果采用适当的钎焊熔剂，则可以制备大量的钎焊组件。在钎焊温度下钎焊熔剂溶解氧化物层，从而使得覆层合金适当流动。当使用Nocolok熔剂时，在涂覆熔剂之前需对表面进行彻底清理。为了获得良好的钎焊效果，必须将钎焊熔剂涂覆在钎焊组件的整个表面上。由于组件设计方面的缘故，某些类型的组件可能难于采用所述方法进行处理。例如，蒸发器型热交换器具有大的内表面，由于熔剂不易到达内部，因此可能会引起一些问题。为了获得良好的钎焊效果，钎焊之前，必须将熔剂粘附在铝表面上。不幸的是，由于较小的机械震动，干燥之后的钎焊熔剂很容易脱落。在钎焊循环期间，会产生腐蚀性烟气如HF。这就要求炉体材料具有很高的耐腐蚀性。
理想地，应该拥有可用于CAB方法但又不存在钎焊熔剂涂覆方面的限制和缺陷的材料。可以将这种材料提供给钎焊组件的制造商，并且能够在组件部件形成之后直接使用。不必再进行附加的钎焊熔融操作。目前，只有一种低熔剂钎焊方法应用于工业生产中。该方法中的材料可以是例如标准钎焊板，所述标准钎焊板由其两面存在AA4xxx系列合金包覆层的AA3xxx系列核心合金层制成。在使用钎焊板之前，必须对表面进行处理，以便在钎焊循环期间，自然产生的氧化物层不会起妨碍作用。获得良好钎焊效果的方法是在铝包覆合金的表面上沉积特定量的镍。如果涂覆适当，镍会与下面的铝反应。镍可以通过使用位于两个待结合部件之间的镍垫片来涂覆或者可以通过电镀进行沉积。当采用电镀时，镍的粘附程度应该足于承受在例如热交换器的制造中使用的典型的成形操作。
从US-A-3,970,237，US-A-4,028,200，US-A-4,164,454以及B.E.Cheadle和K.F.Dockus的SAE论文No.880446中的每一个均可以了解在碱溶液中对铝钎焊板镀镍的方法。根据这些文件，镍或钴，或者它们的组合，最优选与铅一起沉积。铅的添加是用来改善包覆合金在钎焊期间的润湿性。所述镀覆方法的重要特征在于镍优先沉积在包覆合金中的硅粒子上。为了使充分多的镍钎焊在表面上，包覆合金应该含有较多的硅粒子作为镍沉积的核心。可以相信，为了获得充分多的形核部位，在酸洗之前，应该通过化学和/或机械预处理将部分其中嵌有硅粒子的铝去除。据认为这是获得充分的镍覆盖层来作为钎焊或包覆合金的镀覆核心的必要条件。从微观上看，钎焊板的含Si覆层表面覆盖有镍的球状体。
然而，采用铅在钎焊板上制备合适的镍和/或钴层存在几个不足。用于电镀的镀液相当复杂，而且，由于存在含铅组元，例如含铅的盐类，这类镀液的环境不友好性远大于只含有镍或钴的组元的镀液。不希望采用铅制备产品，例如汽车产品，而且，可以想象，在最近的将来，甚至有可能禁止含铅产品或者通过一个或多个包含铅组元或铅基组元的中间处理步骤制备的产品。在US-A-4,028,200中描述的镀液的另一个缺点是：由于在所用镀液中使用大量的氨，导致在车间地板上产生相当多的氨烟气。
发明简述
本发明的目的是提供一种制备Al或Al合金工件的方法，其包含下述步骤：提供Al或Al合金工件，对所述Al或Al合金工件的外表面进行预处理，以及，在所述预处理Al或Al合金工件的外表面上镀覆含镍的金属层，通过这种方法，能够在不必向镍层中强制性添加铅的情况下，获得具有良好的可钎焊性和/或焊接性的产品。
本发明的另一个目的是提供钎焊板产品的制备方法，其包括下述步骤：(a)提供包括其至少一个表面与铝包覆层相结合的核心薄片的薄片，所述铝包覆层由含硅量为2-18wt.％的铝合金制成，(b)对所述铝包覆层的外表面进行预处理，以及(c)在所述预处理的铝包覆层外表面上镀覆含镍的金属层，通过所述方法，能够在不必向镍层中强制性添加铅的情况下，获得具有良好可钎焊性和钎焊板产品。
本发明的又一个目的是提供Al或Al合金工件，理想的是钎焊板产品的制备方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供Al或Al合金工件，特别是包括其至少一个表面与铝包覆层相结合的核心薄片的钎焊板，所述铝包覆层由含硅量为2-18wt.％的铝合金制成，(b)对所述Al工件的外表面，特别是铝包覆层的外表面进行预处理，以及(c)在所述预处理的工件的外表面，特别是所述预处理的铝包覆层的外表面上镀覆含镍的金属层，通过所述方法，在进行工业化操作时，不会产生源自于镀液的氨烟气。
本发明的又一个目的是提供用于根据本发明的方法的含水镀液，而且，所述镀液可以在工业环境中使用。
本发明中，一方面是提供铝或铝合金工件的制备方法，所述方法依次包括如下步骤：(a)提供Al或Al合金工件，(b)对所述Al工件的外表面进行预处理，以及(c)在所述预处理的铝或铝合金工件的外表面上镀覆含镍的金属层。所述方法的特征在于：在步骤(c)期间，所述含镍的金属层通过电镀镍和铋而沉积而成，其间使用的含水镀液包含浓度为10-100g/l的镍离子和浓度为0.01-10g/l的铋离子。
本发明中，已令人惊奇地发现：当在钎焊操作中使用铝工件时，为了获得良好的可钎焊性，镍层不需要含有作为强制性合金添加元素的铅。令人惊奇地，已发现：如果镍层中添加铋，能够获得相同或者甚至更好的结果，因此，所述镍层能够基本保持无铅，并且同时也能够用于沉积这种Ni-Bi层的镀液中。通过使用这种含水镀液，就不再需要添加铅，从环境角度看，这是一个重要进展。
在根据本发明的方法的一个实施方案中，所述方法的特征在于：在步骤(c)期间，所述含镍层通过镀覆镍和铋沉积而成，其间使用的含水镀液包含浓度为20-70g/l的镍离子和浓度为0.02-5g/l的铋离子。
含水镀液中的镍离子的浓度可以通过添加氯化镍、氟硼酸镍、氨基磺酸镍、乙酸镍或硫酸镍配制而成。然而，优选采用添加硫酸镍(NiSO4.6H2O)。当含水镀液中镍盐浓度过高时，存在溶液中的该盐发生结晶的危险，这可能会损害过程的连续进行。当浓度过低时，由于镀覆时间太长和电流密度低，所得到的镀液不经济。
上述的Bi离子浓度可以采用各种方法添加到含水镀液中。理论上，铋化合物可用于此目的。然而，尽管已尝试多种铋化合物，但仅仅很少的化合物似乎能提供可靠且可重现的结果。例如，已尝试添加乙酸镍，但是发现该化合物不溶于所使用的镀液，而就使该化合物溶解而言，添加乙酸铅则不会产生任何问题。例如，也曾在PH值高于8的条件下将由镍离子和铋离子构成的镀液与酒石酸盐组合，但却导致了不希望出现的含Ni泥渣的形成。该含Ni泥渣在加热时不会重新溶解，这其中意味着在上述PH值范围，有酒石酸盐存在时Ni不稳定。在本发明中，当Bi离子通过一种或多种选自于碳酸铋(Bi2(CO3)3)、氧化铋(Bi2O3)、柠檬酸铋(BiC6H5O7)和氯化铋(BiCl3)的物质添加时，已获得非常好的结果。任选地，也可以加入一些氢氧化钠来调整含水镀液的PH值。通过在存在镍时使用碳酸铋或氧化铋，已经获得一种适当的镀液，该镀液能在很宽的PH值范围内保持稳定。当含水镀液中Bi离子的浓度过高时，所获得的沉积物中的Bi具有不希望有的高浓度。优选在钎焊板产品上获得的Ni-Bi层中的Bi浓度不高于5wt.％，并且优选不高于3wt.％。Bi离子的浓度过低时，由于镀覆时间太长和电流密度低，所得到的镀液不经济。
优选地，在所述工件，特别是在钎焊板产品中，所述含镍和铋的覆层的厚度最多2.0μm，优选为0.03-1.0μm，更优选为0.05-0.5μm。大于2.0μm的覆层厚度需要延长电镀处理时间，而且可能在随后的钎焊操作期间引起熔化的填料材料起皱。所述含Ni-Bi层的优选厚度为0.3μm。也可以使用其它技术如轧制结合、热喷涂、化学气相沉积和物理气相沉积或者其它用于从气相或蒸汽相沉积金属或金属合金的技术。
根据本发明的方法的一个实施方案中，在步骤(c)期间，所述含镍层通过镀覆镍和铋沉积而成，其间使用的含水镀液具有：
-2.5-10的PH值，并且含有：
-10-100g/l，优选为20-70g/l的镍离子浓度，
-0.01-10g/l，优选为0.02-5g/l的铋离子浓度，
-40-150g/l，优选为80-110g/l的柠檬酸根离子浓度，
-2-80g/l，优选为4-50g/l的葡糖酸根离子浓度，
-1-50g/l，优选为1-30g/l的氯离子或氟离子浓度。
已证实该含水镀液可以在很宽的PH值范围使用，并且可以用在使用大电流密度的工业化带材镀作业线上，这进而可使用相当高的生产线速度。该镀液另外的优点是：它不会产生任何氨烟气，可以采用标准且容易获得的化学药品配制而成，而且，铋能够很容易地从铋浓缩物等处补充到镀液中。
已证明使用下述盐类的镀液特别有效：
-45-450g/l，优选为90-315g/l的硫酸镍，
-1-50g/l，优选为1-30g/l的氯离子浓度，
-55-180g/l，优选为110-150g/l的柠檬酸钠，
-2-90g/l，优选为5-55g/l的葡糖酸钠，
-最多270g/l的硫酸铵，
-0.02-22g/l，优选为0.05-11g/l的氧化铋，或者0.03-29g/l，优选为0.06-14g/l的碳酸铋。
诱发阳极腐蚀要求添加选自于氯化物和氟化物的离子。添加含量最多415g/l，优选最多250g/l的氯化镍(NiCl2.6H2O)可以提供适当的氯化物离子浓度源。
可以添加(H+)或(OH-)以便在2.5-10范围内对PH值进行调整。从产生氨烟的角度考虑，优选避免使用氢氧化铵。
任选地，为了降低含Ni和Bi沉积层中的应力，可以在含水镀液中添加最多40g/l，优选1-25g/l的氨离子浓度，或者最多40g/l的三乙醇胺(triethenalamine)离子浓度，或上述两种离子的组合，或者其它相当组元。任何可溶性铵盐均可用来作为NH4 +源。
在根据本发明的方法中使用的镀液可以在2.5-10，优选4-8的宽PH值范围工作，而不会使镀液的性能受到影响，也不会溶解所述铝包覆层或者其上存在的其它金属层。如果铝工件，例如具有铝包覆层的钎焊板产品在镀覆Ni-Bi层之前，例如借助锌酸盐处理，通过直接镀或者浸镀形成一个薄中间锌层，则优选PH值为5-8，更优选5.4-7.5。在施加的含锌中间层的实施方案中，所述薄层的厚度最多为0.5μm，更优选最多0.3μm(300nm)，最优选为0.01-0.15μm(10-150nm)。所使用的厚度为约30nm时能够获得最好的结果。大于0.5μm的覆层厚度需要延长处理时间，例如为了置换电镀(displacementplating)，而且，可以认为，厚度过大对于改善粘附性没有进一步益处。除锌之外，也可以使用锡。
根据本发明的方法优选使用温度为30-70℃，更优选40-65℃的镀液。在该温度范围，离子的移动性提高，而且，不需要对镀液进行冷却以平衡镀覆期间产生的热。
本发明进一步涉及在钎焊板产品上电解沉积含有镍和铋的薄层的含水镀液，所述镀液具有：
-2.5-10的PH值，并且含有：
-10-100g/l，优选为20-70g/l的镍离子浓度，
-0.01-10g/l，优选为0.02-5g/l的铋离子浓度，
-50-150g/l，优选为80-110g/l的柠檬酸根离子浓度，
-2-80g/l，优选为4-50g/l的葡糖酸根离子浓度，
-1-50g/l，优选为1-30g/l的氯离子或氟离子浓度。
已证实该含水镀液可以在很宽的PH值范围和在很宽的温度范围内使用，并且还可以用在使用大电流密度的工业化带材镀作业线上，这进而又能够实现相当高的作业线速度。该镀液另外的优点是：它不会产生任何氨烟气，它可以采用标准且容易获得的化学药品配制而成，而且，铋能够很容易地从铋浓缩物等处补充到镀液中。
所述含有镍和铋的薄层与铝工件，例如钎焊板产品的包覆层的粘附性相当好，但是，所述粘附性还可以通过对其上沉积有Ni-Bi薄层的铝工件的外表面，例如钎焊板产品的包覆层进行适当的预处理来进一步改善。所述预处理包括初步清洗步骤，通过该步骤将表面的脂、油或抛光剂去除。该步骤可以采用多种方法进行，其中包括蒸汽脱脂、溶剂冲洗、或者溶剂乳化清洗。也可以采用轻度腐蚀。初步清洗步骤之后，应优选对表面进行清理。可以成功地采用几种方法，例如，但不受此所限：
(a)在包含硝酸(典型地25-50％)，以及，任选地，同时存在氟化物和/或铬酸和/或硫酸的溶液中进行酸洗去泥。所述氟化物的适当来源可以是例如氢氟酸或者二氟化铵，也请参见例如S.Wernick等的论文”The surface treatment and finishing of aluminium andits alloys”(ASM international，5th edition，1987，VOl.1，pp.181-182)。
(b)机械处理，例如抛光、磨削或刷擦。也可在表面接触低级醇，例如异丙醇时实施上述处理，也请参见US-A-4,388,159。
(c)碱性腐蚀，参见例如S.Wernick等的论文”The surfacetreatment and finishing of aluminium and its alloys”(ASMinternational，5th edition，1987，VOl.1，pp.191-203)。
(d)采用去污剂水溶液清洗；
(e)阳极氧化，参见例如s.Wernick等的论文”The surfacetreatment and finishing of aluminium and its alloys”(ASMinternational，5th edition，1987，VOl.2，pp.1006ff)。
(f)电致表面粗糙；
(g)进行在例如US-A-4,741,811，US-A-5,245,847，US-A-5,643,434中所述的预处理；
(h)采用例如锌酸盐和锡酸盐进行浸没处理，参见S.Wernick等的论文”The sturface treatment and finishing of aluminium andits alloys”(ASM international，5th edition，1987，VOl.2，Chapter 14 and 15)。
也可以将上述一种或多种清理步骤加以成功组合应用。
在一个实施方案中，所述Al或者Al合金工件是铝合金片、铝合金线或铝合金棒。虽然可以使用各种铝合金，例如属于AluminiumAssociation(AA)3xxx-和AA6xxx系列的铝合金，但是，特别合适的铝合金是属于AA4xxx系列的合金，该合金中最重要的合金元素Si的含量为2-18wt.％，更优选7-14wt.％。可以存在其它元素来改善特定性能，余者由最多0.8％铁，每种最多0.05wt.％总量最多0.20wt.％的杂质以及铝构成。AA4xxx系列的铝合金片在本发明的方法中可以镀覆Ni-Bi合金，并且可用于随后的钎焊操作，尤其是没有钎料熔剂材料的惰性气氛钎焊(CAB)操作。由AA4xxx系列合金制成的铝合金线或棒也可以镀覆Ni-Bi薄层，并且，接着用于钎焊操作，尤其是没有钎料熔剂材料的惰性气氛钎焊(CAB)操作，而且，也可以在焊接操作中用作焊接填料线或焊接填料棒。
在优选的实施方案中，所述铝合金工件是一种钎焊板产品，所述产品包括至少一个表面与铝包覆层相结合的核心薄片，所述铝包覆层由含硅量为2-18wt.％，优选7-14wt.％的AA4xxx系列铝合金制成。在所述铝钎焊板产品的实施方案中，所述核心薄片由铝合金，特别是属于AA3xxx，AA5xxx，或AA6xxx系列的铝合金制成。
本发明进一步提供一种钎焊的组件，所述组件包括至少一个由上述本发明的方法获得的铝合金工件、特别是钎焊板产品制成的部件。优选所获得的钎焊板产品存在Ni-Bi薄层，该薄层中的Bi含量为，以wt.％计：最多5％，优选不高于3％，更优选最多1.0％，最优选为0.01-0.05％。
在一个实施方案中，提供了一种钎焊的组件，其中，至少一个待通过钎焊结合一起的部件由采用上述本发明的方法制备的铝合金工件、特别是钎焊板产品制成，而且，至少一个其它部件采用钢、渗铝钢、不锈钢、电镀或涂覆不锈钢、青铜、黄铜、镍、镍合金、钛或者电镀或涂覆钛制成。
在本发明的另一个方面，提供了一种采用本发明的方法制备的铝合金工件、特别是钎焊板产品制造钎焊组件的方法，所述方法包括下述步骤：
(a)成形或形成各种部件，所述部件中的至少一个由采用上述本发明的方法制备的铝合金工件、理想地是钎焊板产品制成；
(b)将所述各个部件组装成组件；
(c)在真空或者惰性气氛(CAB)中，没有钎料熔剂材料的条件下，在高温下对所述组件钎焊足够长的时间，以使熔融的填料合金融化和铺展；
(d)将钎焊的组件冷却至100℃以下。冷却速度可以在典型的钎焊炉冷却速度范围内。典型的冷却速度为至少10℃/min或更高。
依据核心薄片材料，特别是铝合金，所述方法可以包括另一个处理步骤(e)，即：对经过钎焊并冷却的组件进行时效，以便使所获得组件的机械和/或腐蚀性能最佳。已发现使用采用根据上述本发明的方法获得的钎焊板产品能使钎焊温度至少降低10℃。钎焊温度的降低能够显著缩短完全钎焊循环的工业化处理时间，已发现所述时间典型地可缩短15％或更多。
在步骤(a)中的钎焊组件的制备方法的一个实施方案中，至少一个待通过钎焊结合一起的部件由采用上述本发明的方法制备的钎焊板产品制成，而且，至少一个其它部件采用钢、渗铝钢、不锈钢、电镀或涂覆不锈钢、青铜、黄铜、镍、镍合金、钛或者电镀或涂覆钛制成。
实施例
在实验室规模对铝钎焊板进行测试，所述钎焊板由其两面均用AA4045包覆合金包覆的AA3003核心合金制成，所述钎焊板的总厚度为0.5mm，每个包覆层厚50μm，依次采用下述步骤对钎焊板进行处理：
-通过在ChemTec30014(一种市售碱性(腐蚀)脱脂剂)中浸泡180秒来进行清洗，之后再冲洗；
-环境温度下，在ChemTec30203(一种市售碱性腐蚀清洗剂)中进行碱性腐蚀20秒，之后再冲洗；
-环境温度下，在含有ChemTec11093(一种市售酸洗活性剂)的典型地为25-50vol.％硝酸的氧化性酸性溶液中进行去酸洗泥处理4秒，之后再冲洗；
-电镀镍，并且冲洗。
所使用的镍镀液具有表1中的组成和5.5的PH值。采用由160g/l氢氧化钠、300g/l葡糖酸钠和110g/l氧化铋的Bi离子浓缩物将Bi离子浓度添加至镀液中。也可以用碳酸铋替代氧化铋。在57℃下，使用三种不同的电流密度和镀覆时间电镀Ni-Bi薄层。采用ICP测量所获薄层的组成并且示于表2中。ICP代表感应耦合等离子体。所示出的结果是两个镀覆面之和。
为了对照，类似的钎焊板材料采用Ni-Pb合金进行镀Ni处理。所述镀液含有50g/l硫酸镍、50g/l氯化镍、100g/l柠檬酸钠、1g/l乙酸铅和75ml/l氢氧化铵(30％)。对在26℃下的镀覆进行控制，以便当使用3A/dm2的电流密度镀覆200秒时，能够获得2.0μm的镍铅镀层。由于存在氢氧化铵，会产生氨烟气。
采用Erichsen园顶(dome)试验(5mm)和T型弯曲试验测试镀镍试样的粘附性能。然后，对粘附性能进行评价，其中，(-)代表“差”，(±)代表“一般”，(+)代表“好”。所获结果如表2所示。又进一步对可钎焊性进行了评价。在实验室规模，钎焊试验在小石英炉内进行。由镀镍片切制出25mm×25mm的小试样快。将尺寸为30mm×7mm×1mm的小AA3003合金带在中心部位弯至45°角并且放在试样块上。在流动的氮气中加热所获带-试样块样品，其中，从室温加热到580℃，在580℃保温1分钟，再从580℃冷却至室温。根据可能形成的折皱、毛细下降和角焊缝判断钎焊工艺。给出总的评价数据，其中，(-)代表“可钎焊性差”，(-/±)代表“可钎焊性一般”，(±)代表“可钎焊性好”，(+)代表“可钎焊性极好”。所获结果如表2所示。
该实施例示出了怎样可应用含Bi但不含Pb的电镀镍层以及获得镍层的粘附性至少一般但可钎焊性优异的产品。通常，铋不容易在稳定的镀镍溶液中保持而又没有泥渣形成。
技术人员将明显看出：也可以对由AA4xxx系列铝合金制的铝合金片或带的一边或两边进行根据本发明的Ni-Bi镀覆操作，此处的铝合金片不带有形成钎焊板产品的核心薄片。这样的镀Ni-Bi片或带，其尺寸典型地最多为3mm，优选为0.05-2mm，也可以用于本实施例的钎焊操作中。类似的方法可以用来镀覆铝合金线或棒。这样的镀Ni-Bi线或棒可以用于本实施例中的钎焊操作或者用作焊接操作，例如激光焊接操作中的填料材料。
Ni沉积的电流效率似乎达100％。
采用Ni-Bi镀覆的样品在电流密度为3A/dm2时存在一些黑斑，但是当电流密度较高时，所述镀覆样品的外观质量极佳。铋的沉积量为约0.5g.m-2。合金沉积层中的铋含量可以容易改变，例如，通过降低镀液中的铋浓度来减少铋含量。
与已知标准含Pb镀液相比，所述镀液存在许多优点：
-没有氨烟气；
-操作温度更切实可行，典型地为40-70℃；
-电流密度高；
-容易向镀液中补充铋。
另外，使用的是标准化学药品。
表1
    化合物   浓度[g/l]
    硫酸镍     142
    硫酸铵     34
    氯化镍     30
    柠檬酸钠     140
    葡糖酸钠     30
    铋离子     1
表2
本发明 电流密度[A/dm2]   时间[秒]     Ni[g/m2]     Bi[g/m2] 粘附性 可钎焊性
  是     3     50     9.1     0.66     ±     +
  是     6     25     10.4     0.50     ±     +
  是     10     15     9.5     0.46     ±     +
  否     3     50     9.4     -     ±     +
现在，尽管已对本发明进行了详细描述，但是，对于本领域的普通专业人员显而易见的是：在不偏离此处述及的本发明的精神或范围的条件下，可以进行多种改变和修正。

Claims (14)

1.一种制备Al或Al合金工件的方法，其包含下述步骤：(a)提供Al或Al合金工件，(b)对所述Al或Al合金工件的外表面进行预处理，以及，(c)在Al或Al合金工件的所述外表面上镀覆含镍的金属层，其特征在于：在所述步骤(c)期间，所述含镍的金属层通过电镀镍和铋而沉积，使用的含水镀液具有2.5-10的PH值，并且含有：
-10-100g/l的镍离子浓度，
-0.01-10g/l的铋离子浓度，
-40-150g/l的柠檬酸根离子浓度，
-2-80g/l的葡糖酸根离子浓度，
-1-50g/l的氯离子或氟离子浓度。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述含水镀液和所获得的含镍金属层基本不含铅。
3.根据权利要求1或2的方法，其中，所述含镍金属层的厚度不大于2.0μm。
4.根据权利要求3的方法，其中，所述含镍金属层的厚度为0.03-1.0μm。
5.根据权利要求1或2的方法，其中，铋离子浓度源自于溶解一种或多种选自于碳酸铋、氧化铋、柠檬酸铋和氯化铋的物质。
6.根据权利要求1或2的方法，其中，镀覆期间所述含水镀液的温度为30-70℃。
7.根据权利要求1或2的方法，其中，所述工件是铝合金片或者铝合金线或棒。
8.根据权利要求7的方法，其中，所述铝合金含有2-18wt.％的合金元素硅。
9.根据权利要求7的方法，其中，所述工件是包括其至少一个表面与铝包覆层相结合的核心薄片的钎焊板产品，所述铝包覆层由硅含量为2-18wt.％的铝合金制成，而且，其中在步骤(b)期间，至少所述铝包覆合金的外表面是预处理态的。
10.一种在Al或Al合金工件上电解沉积含镍和铋的层的含水镀液，其具有2.5-10的PH值，并且含有：
-10-100g/l的镍离子浓度，
-0.01-10g/l的铋离子浓度，
-50-150g/l的柠檬酸根离子浓度，
-2-80g/l的葡糖酸根离子浓度，
-1-50g/l的氯离子或氟离子浓度。
11.根据权利要求10的含水镀液在制备用于钎焊操作的镀Ni产品中的应用。
12.根据权利要求11的应用，其中所述镀Ni产品是钎焊板。
13.由通过钎焊接合的部件构成的组件，至少一个所述部件是根据权利要求1-9中之任何一项的方法制备的Al或Al合金工件。
14.由钎焊部件构成的组件的制备方法，其包括下述步骤：
(a)成形或制造各种部件，所述部件中的至少一个由根据权利要求1-9中之任何一项的方法制备的Al或Al合金工件制成；
(b)将所述各个部件组装成组件；
(c)在没有钎料熔剂材料条件下在惰性气氛中，高温下对所述组件钎焊足够长的时间，以使熔融的填料融化和铺展；
(d)将钎焊的组件冷却至100℃以下。
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