电镀基本原理是什么?电镀的生产工艺流程是怎样的?

   日期:2024-04-28     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:56    评论:0    
核心提示:镀锌层质量的控制及电镀锌生产工艺二、电镀锌生产工艺流程热镀锌的缺点是强度损失大。因此,镀锌钢丝镀锌层质量的控制十分重要。不仅有效控制了电镀锌制绳原料钢丝的锌层面质量,而且减少了不必要的浪费,降低了生产成本。

1.电镀的基本原理

电镀是电化学过程和氧化还原过程。 电镀的基本过程是将零件浸入金属盐溶液中作为阴极,金属板作为阳极。 连接直流电源后,在零件上沉积所需的电镀层。 电镀。

例如:镀镍时镀锌降低钢材强度,阴极为被镀部分,阳极为纯镍板。 阴极和阳极分别发生以下反应:

阴极(镀件):Ni2++2e→Ni(主反应)

2H++2e→H2↑(副反应)

阳极(镍板):Ni -2e→Ni2+ (主反应)

4OH--4e→2H2O+O2(副反应)

并非所有金属离子都能从水溶液中沉淀出来。 如果将氢离子还原为氢气的副反应在阴极中占主导地位,则金属离子将难以在阴极上沉淀。 根据实验,金属离子从水溶液中电沉积的可能性为热镀锌降低钢材强度,从元素周期表中可以得出一定的规律。

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阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极。 大多数阳极是与涂层相对应的可溶阳极。 例如:镀锌采用锌阳极,镀银采用银阳极,镀锡铅合金采用锡铅合金阳极。 但少数电镀由于阳极溶解困难,采用不溶性阳极。 例如,酸性镀金主要使用铂或钛阳极。 通过加入配制好的标准含金溶液来补充镀液的主要盐离子。 镀铬阳极采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。

2、电镀锌生产工艺

镀锌是防止钢丝腐蚀的有效方法之一。 镀锌一般有两种方法,一种是电镀锌,一种是热镀锌。 热镀锌的缺点是强度损失。 在小型钢丝绳的生产过程中,多选用电镀锌作为制绳钢丝的原材料涂层加工方法。 电镀锌的优点是钢丝镀层厚度均匀、致密,镀前后钢丝的力学性能变化不大,可根据要求进行调整; 其缺点是镀前若不清洗钢丝,镀层与钢丝基体的结合力较差。 容易发生脱锌。 因此,控制镀锌钢丝镀锌层的质量非常重要。

电镀锌的生产工艺流程为:放线→酸洗→水洗→电镀锌→冷水洗→热水洗→烘干→收线。 采用硫酸锌盐电镀,硫酸锌质量浓度为400-600g/L,镀液pH值为2-4。 在电镀生产过程中,影响镀锌质量的关键因素是电镀前钢丝酸洗的清洁度、电镀液的质量浓度、pH值控制以及单线电流的大小。 酸洗质量的好坏直接影响镀层与基体的结合强度。 镀液的质量浓度直接决定离子迁移后溶液中离子的补充速度,消除浓差极化。

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3、调整电镀工艺参数

(1)严格控制镀液的pH值。 研究表明,镀液的pH值直接影响钢丝镀层的质量。 pH值控制不当会导致涂层疏松; 当pH值大于3时,钢丝镀层中会出现细小的枝晶。 有毛刺且表面不光滑。

(2)严格控制电流密度。 从微观形貌来看,电流密度越大,锌层晶粒沉积越大,相应的锌层致密程度也越低。 反之,离子沉积越致密,锌层质量越好。 为了保证表面锌层致密、光亮,达到单位面积锌层质量80g/m2,需要优化工艺参数如下:电流密度为16~20A/dm2,锌硫酸盐溶液质量浓度为500 g/L,pH值为2.5~3.0。

4、调整水箱拉丝工艺参数

(1)严格遵循小压缩比多道次拉拔,总压缩比96.48%,减少锌层的刮伤。

(2)整个拉丝模采用钨钢模和多晶模组合而成。 拉丝模工作锥角为12°~16°,定径带长度为钢丝直径的0.15,以保证锌层变形与钢丝基体基本一致。 同步。

(3)冷却循环系统采用喷雾冷却拉丝模,及时带走拉丝机高速拉丝时产生的大量热量,保证钢丝质量。

(4)控制拉丝工艺参数:收线速度10~12m/s; 收紧张力8~10N; 定长30公里; 润滑剂质量分数3.5~4.5%; 润滑剂pH值7~8; 润滑油温度30~40℃。

5、涂装工艺要求

1、涂层与母材、涂层与涂层之间应有良好的结合力。

2、镀层应结晶细密、平整、厚度均匀。

3、涂层应具有规定的厚度和尽可能少的气孔。

4、涂层应具有各种规定的指标,如亮度、硬度、导电率等。

5、电镀时间和电镀过程的温度决定镀层的厚度。

6、环境温度-10℃~60℃;

7、输入电压为220V±22V或380V±38V;

8、水处理设备最大运行噪声不应大于80dB(A)。

9、相对湿度(RH)不应大于95%;

10、原水COD含量1​​00mg/L~/L。

经过工艺优化,批量生产的0.80mm直径电镀锌钢丝电镀锌层质量控制在80-90g/m2,且锌层质量差异很小; 随后对水箱拉制绳钢丝进行锌层测试。 结果表明,平均锌层质量为14.5 g/m2,锌层损失小于5%,钢丝抗拉强度为2300-2500 MPa。 不仅有效控制了电镀锌制绳原钢丝的锌层质量,而且减少了不必要的浪费和生产成本。

 
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