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碱性镀锡故障分析:弹簧工件在仓储时,发生鼓泡、脱皮和氢脆、断裂


1)可能原因:电解除油工艺不合理

原因分析:弹簧工件可能采用阴极电解除油,若除油液温度在35~70℃或Dk=6A/dm2,都会造成渗氢,如果时间长的话(大于10min),甚至产生氢脆,严重者断裂。

处理方法:采用阳极电解除油。在合理的化学除油的基础上,采用阳极电解除油。因阳极电解不产生氢气,只产生氧气。电解时阳极电流密度不大于2.5A/dm2,除油时间也不必过长,只要几分钟即可。

2)可能原因:酸浸蚀工艺不当

原因分析:弹簧工件在酸浸蚀过程中,一方面其表面铁的氧化物与酸反应生成盐和水,另一方面基体铁和酸作用而析出氢气。如果酸蚀溶液的浓度过大,酸洗时间过长就会引起弹簧钢的深度腐蚀,促使金属孔穴加大,即弹簧内部受晶间腐蚀而形成气穴,气穴内的氢气向外排出时,如遇受阻碍会增大向内的渗透压力,这样就不断形成气穴向纵深发展,氢向晶界的渗透压力就更大,也就更容易渗氢。对于弹簧工件来说,如果形成晶问腐蚀哪怕是轻度的,它也会形成较强的内向渗透压力而造成弹簧渗氢。这种现象硫酸酸洗比盐酸浸蚀更为明显。

处理方法:用低浓度盐酸浸蚀。当盐酸浓度在20%以上时,基体金属的浸蚀速度比氧化物的浸蚀速度要快得多。合理的盐酸浓度为10%~14%。

3)可能原因:电镀工艺选择不当

原因分析:基体弹簧经镀铜后镀锡,锡镀层在电沉积时其表面是阴极区,弹簧表面由于受锡层的覆盖渗氢影响较小,但锡总不可能是十分致密的,氢仍可渗入到锡层空穴中去。由于碱性镀锡电解液的操作温度较高,在75~90℃,且电流效率只有60%~90%,尤其是阴极电流密度较大时,电流效率更低,故总有氢渗入基体。不过电镀时间越长,镀层越厚,对弹簧

基体来说渗氢反而减弱,镀层封闭了弹簧金属表面,挡住了氢的渗透压力。不过锡镀层中间仍吸收着氢气。

处理方法:a.弹簧工件入槽电镀,开始时用较大的电流冲击3~5min,使工件表面上迅速覆盖一层锡,防止铜层氧化同时可增强镀层的结合力;

b.控制镀层厚度,铜镀层厚<2μm,锡镀层厚为2~4pm;

c.为了减少锡层内的吸氢,可使用酸性硫酸盐镀锡,因酸性硫酸盐镀锡的阴极电流效率可达95%左右。

4)可能原因:去氢处理

处理方法:120~140℃恒温控制下,烘2h,以除去吸附在铁基体和锡镀层内的氢气。

 

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