CN204918772U - 一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，包括金属基体、预镀层、中间电镀、镀镉层,以及形成在所述镀镉层上的钝化层，其中所述金属基体为钢铁基体和铝合金基体。本实用新型提供的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镀层结构，按照GB/T？10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验2000h，镀件表面无白色腐蚀物生成，耐蚀性比航天工业部标准QJ？453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高20倍以上。这种保护层在耐蚀性上取得了突破，能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。铝合金基体与镀镉层之间的预镀层和中间镀层，通过合理组合，提高了基体与镀层之间和镀层与镀层之间的结合力。

Description

一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层

技术领域

本实用新型属于金属电镀领域，具体涉及一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层。

背景技术

镀镉层具有优异的耐蚀性和柔软性，曾经得到了广泛的应用。镉及其化合物具有一定的毒性，在20世纪末，民用产品电镀已基本淘汰了镀镉工艺，但由于航空航天、航海和一些电子产品的特殊性要求，目前一些企业还保留一定量的镀镉工艺。传统的氰化镀镉溶液和产品质量稳定，但氰化物是国家严令禁止使用的污染物之一，用无氰镀镉代替氰化镀镉已经势在必行。我国对无氰镀镉进行过一些研究，但相对较少。碱性无氰镀镉包括以三乙醇胺、氨三乙酸作配位剂的镀镉工艺和以HEDP作配位剂的镀镉工艺。三乙醇胺镀镉存在镀液稳定性差的问题，HEDP镀镉存在电流效率低和废水处理困难等问题，因此这两种工艺还未见规模化的生产应用。无氰酸性镀镉工艺已投入工业化生产，但镀液中需加乙二胺四乙酸和氯化铵，给电镀废水处理带来了很大的困难，使其应用受到了限制。

一些地区的航空航天企业正在进行淘汰氰化镀镉工艺的工作，目前主要采用含EDTA的无氰酸性镀镉工艺，但镀层军绿色钝化后出现发花现象，并且存在电镀废水排放镉超标的问题。为此，开发了新型无氰酸性镀镉工艺，获得了高耐蚀性的镀镉层，并且电镀废水能够达标排放。

实用新型内容

为了克服现有无氰酸性镀镉耐蚀性不高和和军绿色钝化发花等电镀技术的不足，本实用新型提供了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，以提高航空航天零部件的耐蚀性，延长这些零部件的使用寿命，同时改善其外观质量。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：

一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，包括金属基体，采用无氰酸性镀镉工艺电镀在金属基体上的镀镉层,以及形成在所述镀镉层上的钝化层，其中所述金属基体为钢铁基体。

优选的，所述镀镉层厚度为6～20μm。

优选的，所述钝化层为铬酸盐低铬彩色钝化层。

优选的，所述铬酸盐低铬彩色钝化层厚度为0.3～0.5μm。

优选的，所述金属基体为铝合金基体，所述金属基体与所述镀镉层之间还形成有铝合金基体上的浸锌层，镀在所述浸锌层上的化学镀预镀镍层，镀在化学预镀镍层上的镀镍层。

优选的，所述化学预镀镍层在碱性化学镀镍溶液中形成。

优选的，所述镀镍层采用瓦特镀镍工艺形成。

优选的，所述镀镍层厚度为5～10μm。

优选的，所述镀镍层为采用化学镀低磷镍溶液形成的化学镀镍层。

优选的，所述化学镀镍层厚度为5～10μm。

本实用新型提供的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镀层结构，按照GB/T10125–1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验2000h，镀件表面无白色腐蚀物生成，耐蚀性比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高20倍以上。这种保护层在耐蚀性上取得了突破，能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。

铝合金基体与镀镉层之间的预镀层和中间镀层，通过合理组合，提高了基体与镀层之间和镀层与镀层之间的结合力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型实施例1镀层结构示意图；

图2是本实用新型实施例2镀层结构示意图；

图3是本实用新型实施例3镀层结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，一种用于航空航天的高耐蚀性镀镉层，包括钢铁基体1、电镀在钢铁基体1上的镀镉层2和形成在镀镉层2上的钝化层3。

所述的镀镉层2为新型无氰酸性镀镉层，其厚度为6～20μm，具有优异的耐蚀性。

所述的钝化层3为铬酸盐低铬彩色钝化层，厚度为0.3～0.5μm，具有优异的抗变色性。

本实施例在具体操作上分为如下步骤：

1、前处理：对钢铁零部件1进行“碱性化学除油→水洗→碱性阳极电解除油→水洗→酸洗→水洗→阴极电解除油→水洗→活化→水洗”的工序。

2、镀镉层：钢铁零部件1进行前处理后采用新型无氰酸性镀镉工艺获得镀镉层2，然后在200℃对镀件进行除氢处理。所述的新型无氰镀镉工艺为本公司开发的NCC-617无氰光亮镀镉工艺，有市售产品，工艺包括如下内容：镀液中氯化镉35～40g/L，配位剂120～160g/L，氯化钾140～180g/L，光亮剂1.5～2.5mL/L，辅助剂25～35mL/L，pH为6.0～7.0。挂镀槽液温度15～35℃，阴极电流密度0.5～1.5A/dm²；滚镀温度15～30℃，槽电压4～7V，滚筒转速3～5r/min。

3、钝化层：镀镉层2进行“2％～3％的硝酸出光→水洗→铬酸盐低铬钝化→水洗→干燥→60℃老化”的工序获得钝化层3。

实施例2：

如图2所示，一种用于航空航天的高耐蚀性镀镉层，包括铝合金基体1A、铝合金基体1A上的浸锌层4、镀在浸锌层上4的化学镀预镀镍层5、镀在化学预镀镍层5上的镀镍层6、镀在镀镍层6上的镀镉层2和形成在镀镉层上2的钝化层3。

所述的浸锌层4为过度镀层，使用普通浸锌溶液浸锌。

所述的化学预镀镍层5为过度镀层，在碱性化学镀镍溶液中形成。

所述的镀镍层6为中间镀层，使用瓦特镀镍工艺，其厚度为5～10μm。

所述的镀镉层2为新型无氰酸性镀镉层，其厚度为6～20μm。

所述的钝化层3为铬酸盐低铬彩色钝化层，厚度为0.3～0.5μm。

本实施例在具体操作上分为如下步骤：

1、前处理：对铝合金零部件1A进行“化学除油→水洗→浸蚀→水洗→出光→水洗”的工序。

2、浸锌层：经前处理的铝合金零部件1A进行“第一次浸锌→水洗→退锌→水洗→第二次浸锌→水洗”的工序获得浸锌层4。

3、化学预镀镍层：经过浸锌的铝合金零部件1A使用专用的碱性化学镀镍溶液获得化学预镀镍层5。

4、镀镍层：经过化学预镀镍的铝合金零部件1A采用瓦特镀镍溶液获得镀镍层6。

5、镀镉层：零部件电镀镍后采用如实施例1所述的新型无氰酸性镀镉工艺获得镀镉层2，然后在200℃对镀件进行除氢处理。

6、钝化层：镀镉层2进行“1％～3％的硝酸出光→水洗→铬酸盐低铬钝化→水洗→干燥→60℃老化”的工序获得钝化层3。

实施例3：

如图3所示，一种用于航空航天的高耐蚀性镀镉层，包括铝合金基体1A、铝合金基体1A上的浸锌层4、镀在浸锌层上4的化学镀预镀镍层5、镀在化学预镀镍层5上的化学镀镍层6B、镀在化学镀镍层6B上的镀镉层2和形成在镀镉层2上的钝化层3。

所述的浸锌层4为过度镀层，使用普通化学浸锌溶液浸锌。

所述的化学预镀镍层5为过度镀层，在碱性化学镀镍溶液中形成。

所述的化学镀镍层6B为中间镀层，使用专用的化学镀低磷镍溶液，其厚度为5～10μm。

所述的镀镉层2为新型无氰酸性镀镉层，其厚度为6～20μm。

所述的钝化层3为铬酸盐低铬彩色钝化层，厚度为0.3～0.5μm。

本实施例在具体操作上分为如下步骤：

1、前处理：对铝合金零部件1A进行“化学除油→水洗→浸蚀→水洗→出光→水洗”的工序。

2、浸锌层：经前处理的铝合金零部件1A进行“第一次浸锌→水洗→退锌→水洗→第二次浸锌→水洗”的工序获得浸锌层4。

3、化学预镀镍层：经过浸锌的铝合金零部件1A使用专用的碱性化学镀镍溶液获得化学预镀镍层5。

4、化学镀镍层：经过化学预镀镍的铝合金零部件1A采用专用的化学镀低磷镍溶液获得化学镀镍层6。

5、镀镉层：零部件化学镀镍后采用如实施例1所述的新型无氰酸性镀镉工艺获得镀镉层2，然后在200℃对镀件进行除氢处理。

6、钝化层：镀镉层2进行“2％～3％的硝酸出光→水洗→铬酸盐低铬钝化→水洗→干燥→60℃老化”的工序获得钝化层3。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：

包括金属基体，采用无氰酸性镀镉工艺电镀在金属基体上的镀镉层,以及形成在所述镀镉层上的钝化层，其中所述金属基体为钢铁基体。

2.如权利要求1所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述镀镉层厚度为6～20μm。

3.如权利要求1所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述钝化层为铬酸盐低铬彩色钝化层。

4.如权利要求3所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述铬酸盐低铬彩色钝化层厚度为0.3～0.5μm。

5.如权利要求1所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述金属基体为铝合金基体，所述金属基体与所述镀镉层之间还形成有铝合金基体上的浸锌层，镀在所述浸锌层上的化学镀预镀镍层，镀在化学预镀镍层上的镀镍层。

6.如权利要求5所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述化学预镀镍层在碱性化学镀镍溶液中形成。

7.如权利要求5所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述镀镍层采用瓦特镀镍工艺形成。

8.如权利要求5所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述镀镍层厚度为5～10μm。

9.如权利要求5所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述镀镍层为采用化学镀低磷镍溶液形成的化学镀镍层。

10.如权利要求9所述的用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层，其特征在于：所述化学镀镍层厚度为5～10μm。