金属件镀覆和化学处理

ICSQ/S备案号：2008-05-25发布2008-05-30实施上海思源高压开关有限公司发布前言本标准参考以下标准制定：GB/T 3138—1995 金属镀覆和化学处理与有关过程术语GB/T 5270—2005 金属基体上的金属覆盖层电沉积层和化学沉积层附着强度试验方法GB/T 9799—1997 金属覆盖层钢铁上的锌电镀层GB/T 9800—1988 电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜GB/T 11022—1999 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求GB/T 11379—1989 金属覆盖层工程用铬电镀层GB/T 12332—1990 金属覆盖层工程用镍电镀层GB/T 12333—1990 金属覆盖层工程用铜电镀层GB/T 12599—2002 金属覆盖层锡电镀层技术规范和试验方法GB/T 12611—1990 金属零（部）件镀覆前质量控制技术要求GB/T 13911—1992 金属镀覆和化学处理表示方法GB/T 13912—2002 金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法GB/T 14093.4—1993 机械产品环境技术要求工业腐蚀环境用Q/S J5002—B 电镀层厚度检验方法在参考上述国家标准要求的基础上还参照了原机械工业部电工产品电镀层和化学覆盖层标准，并借鉴国内外同行业企业电镀结构设计工艺性等资料。

这些内容有：——企业标准对于图样和技术文件的金属镀覆和化学处理表示方法，其表示顺序仍按GB/T13911要求进行，而镀层和化学处理表示符号，考虑公司产品零（部）件表面处理要求功能类型越来越多，时有英语缩写与化学符号和汉字混用表示标注，特别是外协件加工，表面处理表示符号需国标符号和分级号配合查对使用，不便于供需双方直观理解和应用，现改用汉字，统一表示称谓，同时对部分称谓和表示进行了简化和省略；——企业标准对于镀银厚度值，由于没有行业统一标准要求，仅为推荐厚度值；——对电镀和化学处理件的结构设计、工艺性要求等内容，是根据高压电器零部件结构特点和多年的工艺实践总结提出，它是影响零部件镀覆质量和产品装配的重要因素，供参考。

本标准与QJ/SR 2501－A相比，基本内容没有变化，名称改为《金属件镀覆和化学处理》。

本标准由上海思源高压开关有限公司技术管理单位提出并归口。

本标准由上海思源高压开关有限公司工艺室起草。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：—— QJ/SR 2501-A。

金属件镀覆和化学处理1 范围本标准规定了金属镀覆和化学处理的基本规定、镀覆层特性及应用、镀覆对零部件的设计要求、图样标注和镀覆层的检验。

本标准适用于高压电器产品钢铁制件、铜及铜合金制件、铝及铝合金制件的镀覆和化学处理及结构设计。

2 规范性引用文件GB/T 3138 金属镀覆和化学处理与有关过程术语GB/T 5270 金属基体上的金属覆盖层电沉积层和化学沉积层附着强度试验方法GB/T 13911 金属镀覆和化学处理表示方法GB/T 13912 金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法GB/T 14093.4 机械产品环境技术要求工业腐蚀环境用Q/S J5002 电镀层厚度检验方法3 术语和定义3.1 电镀GB/T3138利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。

3.2 化学镀（自催化镀）GB/T3138在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原成金属镀层的过程。

3.3 阳极氧化GB/T3138金属制件作为阳极在一定的电解液中进行电解，使其表面形成一层具有某种功能（如防护性，装饰性或其他功能）的氧化膜的过程。

3.4 钢铁发蓝（钢铁化学氧化）GB/T3138将钢铁制件在空气中加热和浸入氧化性溶液中，使其表面形成通常为蓝（黑）色氧化膜的过程。

3.5磷化GB/T3138在钢铁制件表面上形成一层难溶的磷酸盐保护膜的处理过程。

3.6热镀锌GB/T13912将经过前处理的钢或铸铁制件浸入熔融的锌浴中，在其表面形成锌和（或）锌-铁合金镀层的工艺过程和方法。

3.7 除氢 GB/T3138金属制件在一定温度下加热或采用其他处理方法以驱除金属内部吸收氢的过程。

3.8 化学钝化 GB/T3138用含有氧化剂的溶液处理金属制件，使其表面形成很薄的钝态保护膜的过程。

3.9 化学氧化 GB/T3138通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。

3.10 阳极氧化 GB/T3138金属制件作为阳极在一定的电解液中进行电解，使其表面形成一层具有某种功能(如防护性，装饰性或其它功能)的氧化膜的过程。

3.11 主要表面GB/T3138制件上电镀前后的规定表面，该表面上的镀层对于制件的外观和（或）使用性能是极为重要的。

3.12 最小厚度在主要表面上任何一处，镀层厚度（对抛光的镀层为抛光后的实际厚度）须达到的最小值称最小厚度。

3.13 库仑计(电量计) GB/T3138根据电解过程中电极上析出物的质量或体积(对于气体)来计量通过电量的仪器。

3.14 孔隙率GB/T3138单位面积上针孔的个数。

4 镀覆和化学处理的基本规定4.1根据镀覆的使用目的，镀覆和化学处理分类见表1。

表1 镀覆和化学处理分类4.2 镀层使用环境条件分类对于防护性镀层，从保护金属零件不受腐蚀的观点出发，镀层使用环境的类别、特征和适用范围见表2。

表2 镀层使用环境的类别、特征和适用范围注：高压电器产品的使用环境分为：一般使用环境和特殊使用环境。

一般使用环境为Ⅱ类，特殊使用环境为第Ⅲ类。

4.3金属基体保护对镀覆和化学处理的选择4.3.1 暴露在大气中容易腐蚀的碳钢、低合金钢和铸铁制造的零件，应加镀覆层进行保护。

因工作条件限制，不能采用镀覆层进行保护时，应用长效防锈油（要求防锈时间达6年以上）进行油封处理。

4.3.2 铜和铜合金制造的零件，根据不同的使用条件可采用光泽性酸洗、钝化、电镀等。

4.3.3 铝和铝合金制造的零件，采用阳极氧化后封闭处理，不适于阳极氧化的小零件可采用化学氧化（钝化）。

4.3.4 含铬18%以上的不锈钢，一般不需要再加保护层。

5 镀覆层特性及应用5.1 镀覆层的种类、厚度公差、图样标注、特点和用途，见表3。

表3 镀覆层的种类、厚度、图样标注、特点和用途5.2 电镀层厚度分布特性5.2.1在电镀过程中，受零件几何形状和结构及工艺操作等诸多因素影响，同一零件表面厚度往往是不均匀的。

由于电镀会产生“边缘效应”特性，即零件中间部位和深凹处、盲孔部位镀层较薄，而零件边角和结构突出部位较厚，有些部位甚至超厚0.5～1倍。

同槽电镀零件镀层分布也是不均匀的。

这给镀层厚度测量带来一定难度。

因此，图样上标注的厚度值是指零件主要表面上的覆盖层最小厚度。

非主要表面上的镀层厚度，允许低于最小厚度，具体规定和检验方法见Q/S J5002。

5.2.2 带螺纹（主要指外螺纹）的组合结构件，选择镀层厚度时应考虑公差配合问题，原则规定选用腐蚀中等工作条件下的镀层厚度值。

6 镀覆对零部件的设计要求6.1 电镀件设计时，应考虑的因素a) 被镀零件的工作环境或使用条件；b) 被镀零件的基材种类；c) 电镀层的性质和用途；d) 零件的结构、形状和尺寸配合公差；e) 镀层与其相接触的金属材料、性质；f) 零件要求使用期限或寿命；g) 从经济性或工作性能考虑，是否可以选择局部电镀解决（如局部镀银）。

6.2 电镀件的结构设计工艺性要求为保证电镀层质量和产品装配，除电镀工艺采取有关质量保护措施外，设计人员应考虑零件结构电镀工艺性要求，避免不良结构所带来的危害。

6.2.1 要求公差配合的零件，必须考虑留有适当的电镀加工余量。

6.2.2 较大零件应留有适当工艺孔。

6.2.3 需要抛光的防护装饰镀件，其粗糙度Ra值不大于3.2μm。

6.2.4 设计零件时，应考虑以下结构因素：a) 边缘处尽量要倒圆角，减少电镀边缘效应导致的镀层粗糙；b) 凹陷深度越小越佳，减少电镀气带产生或镀厚层不均匀，也便于清洗；c) 尽量减少盲孔，采用通孔，便于电镀和清洗；d) 复杂零件应留有镀液排放孔和排气孔，减少电镀气带产生；e) 尽量避免同一件上出现机加面和厚氧化皮毛坯面并存，以免加工面出现镀前酸洗过腐蚀。

f) 热镀锌结构件的夹角、死角部位应开排液孔洞，管内腔应留有排液或排气孔，以免热浸镀中产生气带导致无锌层或管内气体膨胀伤人。

6.2.5 尽量减少采用单面焊或有缝隙的焊接件及有砂眼的铸件，这些部位易藏酸碱溶液，使镀层破坏。

6.2.6 局部电镀件应标明范围尺寸，且同一零件上镀层厚度最好统一，便于电镀工艺控制和质量（尺寸）检查；部件也应标注各部分基材，便于电镀管理和操作。

6.2.7 镀锌管件或带孔零件，管孔内镀层只能镀至与内径尺寸相同的深度，无镀层部位应涂防锈油防锈。

6.2.8 镀锌厚度6μm，一般只适用于小型紧固件。

6.2.9 后工序需磨削加工的镀硬铬零件，其镀层厚度要在50μm以上，以保证磨削余量。

6.2.10 铜钨部位不要求镀银（结合力差）。

6.2.11 对弯形多或含支管多的SF6配管酸洗件,为保证酸洗和水清洗质量和安全，可采用先酸洗后焊接支管。

6.2.12 铝硬质阳极氧化膜层厚度仅增加膜厚尺寸的一半。

6.2.13 产品运输工具类零件保护层，可采用电镀锌或一般油漆，无需采用热镀锌（成本高）。

6.2.14 钢铁磷化和氧化（发蓝），只能做短期防锈考虑，单独使用须浸涂脱水防锈油。

长期防锈则采取其它保护措施或选用防护镀层。

6.2.15 SF6产品内的磷化件（连接螺栓类）可选用高耐蚀性的锌钙系列磷化层（不涂油）。

6.2.16 湿热带或暴露在户外的Ⅲ类（防强腐蚀性型）产品零件防护，尽量选用热镀锌24μm+磷化+高防护磁漆（环氧底漆+丙烯酸面漆）。

6.2.17 户外薄板、箱、柜体件，热镀锌易产生变形，可选择热喷锌+封闭防护层或其它方法。

6.2.18 需热镀锌的轴类件两端机加面的顶尖孔应开排液孔。

6.2.19 为防止户外产品零件镀层锈蚀，对于易积存雨水、潮气的零件边缘、缝隙部位，特别是螺栓垫圈连接部位，应在装配后再涂中性防水胶或油脂密封。

6.2.20 当对镀层选择困难时，或局部电镀无法满足要求时，请及时与电镀工艺人员商讨研究可行性方案。

6.3 选择金属接触偶的原则6.3.1 在有腐蚀介质的环境下，两种互相接触的金属，会因其电极电位的不同而发生接触腐蚀：即作为阳极的金属加速腐蚀。

设计、制造电工产品时，应按本章规定的原则选择金属接触偶等级，金属接触偶等级见表4。

0级——不引起接触腐蚀（可安全地使用）；1级——引起接触腐蚀，但影响不严重（在大数场合下可以使用，热带沿海例外）；2级——引起严重的接触腐蚀（在有空调的干燥室内，干热地区，设备密封良好的条件下可以使用）。

6.3.2 凡属于1级的接触偶，如在活动零件的接触部分涂油，或在不活动零件的接触部分涂油漆，可提高使用的安全性。