金属电镀工艺基础

消除氢脆，增强基体金属及镀层的韧性
对金属表面的微孔进行填充封闭，提高金属表 面各种性能
二、金属电镀原理和工艺
4、生产现场
挂镀
滚镀
电镀槽
处理槽
锌板
除氢
二、金属电镀原理和工艺
4、生产现场
电解除油
活化
电镀槽
处理槽
锌板
锌板（电镀后）
二、金属电镀原理和工艺
补充知识： 氢脆机理介绍
金属材料在冶炼、加工、热处理、酸洗和电镀等过程中，材料吸氢或氢渗，氢原子向金属中缺陷附近扩散， 原子氢在金属缺陷处结合成分子氢并不断聚集，从而产生巨大的内压力，这个压力与材料内部的残留应力及 材料受的外加应力，组成一个合力，当这合力超过材料的屈服强度，产生细小的裂纹，又称白点。
电镀氢脆原因
①金属材料经过酸洗除锈过程氢离子渗入 ②电镀过程阴极氢离子还原析氢的副反应。 * 材料强度越大,其氢脆敏感性也越大，对高于HRC43的零件,镀后应考虑去氢处理。硬度为HRC60左右时,在 表面处理之后必须立即进行去氢处理,否则在几小时之内钢件会开裂。
电镀过程氢脆控制措施
➢减少金属中渗氢的数量：在除锈和氧化皮时,尽量采用吹砂除锈,若采用酸洗,需在酸洗液中添加若丁等缓蚀 剂；电镀时,碱性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少。 ➢采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层： Cu、Mo、Al、Ag、Au、W ，达克罗。 ➢镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患：镀前回火去应力，镀后烘烤去氢。
活化溶液（弱酸）
电解原理 烫干、烘干、加脱水剂
目的
脱脂 去除零件表面锈蚀产物和氧化膜 主要防止下一次工序污染镀液 使材料表面产生轻微腐蚀，露出金属的结晶组 织，以保证镀层与基材结合强度 形成所需镀层 增强镀层耐蚀性
进行化学处理，在镀层上形成一层坚 实致密的、稳定性高的薄膜
提高镀层耐蚀性和抗变色能力
热处理 物理涂膜
金属电镀工艺基础
编制： 余可杏
2021年4月17日
审核：许永胜 1
目录
01
电镀技术介绍
02
金属电镀原理和工艺
03
金属电镀的标识方法
04
对镀层的要求和实验方法
05
常见缺陷分析
一、电镀技术介绍
1、表面处理
表面处理是在基体材料表面上形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。 表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求，电镀是表面处理技术的一种。
表面转化膜技术
通过化学方法，使添加材料与基体发生化学 反应，形成转化膜。
钢铁的发黑与磷化处理、不锈钢着色、铜及 铜合金着色、铝合金的氧化与着色处理；
表面涂（镀）层技术
通过物理、化学方法，使添加材料在基体表 面形成镀、涂层。基材不参与涂层的形成。
热喷涂、真空镀、Leabharlann Baidu镀、印刷、喷涂与喷塑、 达克罗；
一、电镀技术介绍
滚镀的优点
➢节省劳动力，提高劳动生产效率 ➢镀件表面质量好 ➢镀层厚度波动性小 ➢占地面积小
二、金属电镀原理和工艺
3、金属电镀工艺三个阶段：前处理、电镀、后处理
除油
酸洗
清洗
活化
电镀
出光
钝化
去氢 封闭
三个阶段 前处理 电镀 后处理
工序 除油 酸洗 清洗 活化 电镀 脱水
钝化
去氢 封闭
方法 溶剂溶解以及化学、电化学 盐酸、硫酸、硝酸 自来水，浓水，纯水
挂镀是将零件装在挂具上进行镀层沉积处理的一种电镀方式，一般用于大尺寸零件的电镀。 滚镀是将一定数量的小零件置于专用滚筒内、在滚动状态下以间接导电来沉积镀层的方式。
挂镀
滚镀
滚镀的特点
➢ 滚镀是将分散的小零件集中在滚 筒内进行的 ➢滚镀是在小零件不停地翻滚过程 中进行的 ➢滚镀的电流是以间接方式进行传 输的
三、电镀的标识方法
①电镀标识方法按GB/T 13911《金属镀覆和化学处理表示方法》，如下：
例1 后减振器垫圈：
该表示方法表示在钢铁基体上电镀锌层至少为12μm，此外，
金属电镀是在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的 阳离子在基体金属表面沉积出来。
阴ー
电源
极
＋阳
极
零件
锌板
Zn＋ Zn＋
锌离子
电镀液
锌板作为阳极，被镀零件为阴极，接通直 流电源后在制件上就会沉积出金属镀锌层。
二、金属电镀原理和工艺
2、常见电镀方式：挂镀、滚镀
导电、焊钎性能优良，化学性质稳定
常用于钢铁零件的镀铜/镍/铬防护-装饰性镀层的 中间层及酸性镀铜前的预镀
用于提高零件的耐磨性、光反射性以及修复尺寸 和装饰等方面
主要用于电器工业中的导电部件及其焊接部位， 还用于防护-装饰性镀层，如乐器、餐具、光学仪 器及工艺品
二、金属电镀原理和工艺
1、金属电镀的原理
表面处理技术分类
原理
常见处理方法
表面改性技术
通过物理、化学等方法，改变材料表面的形 貌、相组成、微观结构、缺陷状态、应力状 态，材料表面化学组成不变。
表面淬火、喷砂、滚花、拉丝、抛光、激光 表面强化；
表面合金化技术
通过物理方法，使添加材料进入基体，形成 合金化层。
金属的渗碳、渗氮处理，通常是将金属与渗 剂同放置于密闭的腔体内，采用加热、真空 等措施，活化金属表面，经分解、吸收、扩 散过程等作用使碳、氮进入金属基体；
广泛用于钢铁零件的防腐，但不宜作摩擦零件的 镀层
在海洋性的大气或海水接触的零件及在70℃以上的热水中,镉 镀层比较稳定,耐蚀性强,润滑性好，在熔化时所产生的气体有 毒, 可溶性镉盐也有毒
主要用来保护零件免受海水或与海水相类似的盐 溶液以及饱和海水蒸汽的大气腐蚀作用，如航空 及电子工业，但不能作食具
与硫及硫化物几乎不起作用，焊接性能良好，对渗氮有屏蔽作 食品罐头包装制品、饮具、餐具及电子工业中很
2、电镀的定义
电镀是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺，起到提高耐磨性、导电 性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等）及增进美观等作用。
镀铬
镀铜
镀镉
镀镍
镀锌
镀锡
一、电镀技术介绍
3、常见镀层的特点和用途
镀层名称
特点
用途
锌镀层
镉镀层 [gé] Cd
锡镀层
价格低廉、耐腐蚀，用量占全部电镀零件的1/3至1/2
用
多需要钎焊的零件
铜镀层
具有较高的导电性,铜镀层紧密细致,与基体金属结合牢固,有 良好的抛光性能
一般是用来提高其他材料的导电性,作其他电镀的 底层, 在轴瓦上用来减少摩擦或作装饰等
镍镀层
抗蚀性比铜高，能耐碱，也比较能耐酸
铬镀层 [gè] Cr
具有较高的耐热性，常温下硬度好，耐磨性好，光反射性强
银镀层