王志遠， 梅艷霞， 黃興林， 于鐵柱

（徐州徐工液壓件有限公司 技術中心，江蘇 徐州221004）

0 前言

液壓油缸活塞桿一般鍍硬鉻，對耐蝕性有較高要求的鍍半光亮鎳／光亮鎳／硬鉻。活塞桿鍍鎳層套鉻時常出現發(fā)花現象，鍍層表面無金屬光澤，嚴重影響桿體的外觀質量。造成鍍鉻發(fā)花的原因較多，如鍍鎳后活塞桿放置時間過長、鍍鎳后清洗不良、鍍鉻液中雜質過多等。本文重點介紹了活塞桿鍍鎳層套鉻時發(fā)花的常見原因及解決方法，以期為同行提供參考。

1 工藝流程

2 原因分析及對策

2.1 光亮鎳層存在問題

光亮鎳層存在問題主要分為兩種情況：一種是鍍鎳層發(fā)花，鍍鉻后鉻層也發(fā)花，這種發(fā)花現象較易發(fā)現和解決；另一種是鍍鎳層不發(fā)花，但是鍍鎳層發(fā)生鈍化，導致鍍鉻后出現發(fā)花現象。下面分別對這兩種情況予以討論。

2.1.1 鍍鎳層本身發(fā)花

（1）初級光亮劑添加過量

鍍鎳液中的初級光亮劑與次級光亮劑配合，可以得到全光亮的鍍鎳層。除了作為光亮劑外，初級光亮劑還可作為應力消除劑，使鍍層產生的壓應力抵消鍍層中的拉應力，提高鍍層的韌性。但是如果鍍鎳液中初級光亮劑的體積分數過高，會造成鍍鎳層發(fā)霧，在該鍍層上鍍鉻，就會造成鍍鉻層發(fā)花。

處理方法：通過赫爾槽試驗及對鍍液成分進行分析，確定鍍鎳液中初級光亮劑的體積分數，通過電解處理降低其體積分數。

（2）鍍鎳液中有油污

工件未清洗徹底、掛具存在油污、電鍍生產線上潤滑油滴漏等，均會造成鍍層發(fā)花，嚴重時會造成鍍層脫皮。

處理方法：保證工件清洗徹底；對現場使用的掛具進行優(yōu)化設計，并及時清洗；對于槽液中的油類雜質，用乳化劑將其乳化，然后用活性炭吸附，再過濾除去。

（3）鍍鎳后清洗不良

鍍鎳后浸在水中的工件，由于清洗水受到污染，造成套鉻前的工件存在發(fā)花現象，繼續(xù)鍍鉻就會出現發(fā)花現象。

解決方法：用鉻酸液清洗鍍鎳件，可以保證鍍鎳件不花發(fā)。

2.1.2 鍍鎳層鈍化

（1）鍍件形成雙性電極

在電鍍過程中不關閉電源而進行連續(xù)操作，會使鍍件在出槽時形成雙性電極，作為陽極的鍍鎳層上就會形成鈍化膜。

處理方法：在工件出槽時，減小電流甚至切斷電源，避免雙電極的產生。

（2）鍍鎳件放置時間過長

鎳是具有強鈍化能力的金屬，如果工件在鍍完半光亮鎳和光亮鎳后，未能及時鍍鉻，鍍鎳件在空氣中放置時間過長，被空氣中的氧氧化，形成鈍化膜。

處理方法：合理安排生產，鍍鎳后及時鍍鉻。

（3）電鍍過程中斷電

鍍鉻過程中斷電，當鍍鎳件在含有強氧化劑的鍍鉻液中停留時，就會造成鍍鎳層鈍化。

處理方法：斷電后，取出工件，經活化后重新電鍍；清理導電元件，保證導電性良好；另外，可以用鹽酸對鍍鎳后的工件進行活化處理，將鈍化膜中的高價物質還原為低價物質，從而使鈍化膜變?yōu)椴贿B續(xù)的多孔膜而除去，達到活化鍍鎳層的目的。

（4）鍍鎳后回收水的pH值高

如果鎳回收槽液的pH值大于6，容易導致光亮鎳層鈍化，鍍鉻后出現發(fā)花現象。

處理方法：用硫酸調整回收水pH值為3～5。

2.2 鍍鉻本身的問題

2.2.1 鍍液成分比例失調

鍍鉻液的組成比較簡單，主要含有鉻酐、硫酸根和三價鉻。如果鉻酐和硫酸根的比例失調或者三價鉻偏離標準值，都會導致鍍鉻層發(fā)花。鉻沉積過程中會形成膠體膜，而硫酸根的溶膜作用是鉻沉積不可缺少的條件。但是如果鍍鉻液中硫酸根的質量濃度過高，鍍件入槽時先是在陽極出現大量細小的氧氣泡，然后在陰極出現少量較大的氫氣泡，鍍件出槽時就會出現發(fā)花現象。

三價鉻與硫酸根形成硫酸鉻，能促進鉻在低電流密度區(qū)的沉積。當三價鉻的質量濃度低于2g／L時，就會使低電流密度區(qū)鉻沉積困難，鍍鉻層發(fā)花。

處理方法：可以通過赫爾槽試驗和化學分析方法確定鍍液成分。如果硫酸根的質量濃度較高，可通過補加鉻酐的方法調節(jié)鉻酐與硫酸根的比例；如果三價鉻的質量濃度過低，可通過電鍍前的電解處理，將六價鉻還原為三價鉻。

2.2.2 鍍液中雜質過多

鐵雜質的質量濃度超過10g／L以后，會導致鍍液的電導率降低，電流不穩(wěn)定，光亮范圍變窄，鍍層出現發(fā)花現象。鐵雜質主要來源于鍍件深凹處鐵質的溶解，或者反刻過程中溶解的工件未清洗干凈就進入鍍鉻槽中，造成鍍液中鐵雜質的質量濃度升高。所以，鍍鉻前要對鍍鎳件進行徹底清洗。

氯離子是主要的非金屬雜質，主要來源于清洗工件用的自來水。如果氯離子的質量濃度超過0.5 g／L，會降低鍍液的分散能力、覆蓋能力及鍍層的結合力，使鍍層粗糙、發(fā)花。

處理方法：可加入硫酸銀、碳酸銀等產生沉淀除去氯離子，但是該方法的成本高。一般采用電解法使氯離子以氯氣的形成逸出。鍍鉻對鍍前清洗的要求比較高，最好使用去離子水或蒸餾水對鍍件進行清洗，避免自來水中的氯離子被帶入鍍鉻液中。鍍液中氯離子的質量濃度一般控制在0.03g／L以下。

2.2.3 槽底沉渣

如果鍍液長期未清理，槽底會沉積大量沉渣。如鉛陽極、鉛襯里等被鉻酸腐蝕后與其他雜質摻雜沉積于槽底。在電鍍過程中，由于槽液攪拌，沉渣泛起，吸附于鍍件表面，就會造成鍍層發(fā)花。

處理方法：對槽液進行定期過濾處理，以除去槽液中的沉渣。

2.2.4 電力線分布不均

電鍍中一般要求陽極的長度要大于陰極（工件）的，陰陽極形狀相似和不擾亂電位場是獲得均勻電流分布的總原則。因此，如果陽極的長度小于陰極的，就會造成陰極端部沒有電力線分布或者電力線不足，從而造成電流不足，導致鍍鉻層發(fā)花。

處理方法：檢查陽極的長度是否大于陰極的，并予以糾正。

2.3 其他原因

鍍鉻使用的三相整流電源缺一相、鉻酐不純、掛具掛鉤與工件彈性不緊、電鍍車間環(huán)境差等，也會造成鍍鎳層套鉻時出現發(fā)花現象。

3 結論

本文重點從鍍鎳層存在問題及鍍鉻槽液本身存在問題導致鍍鉻層發(fā)花兩個方面進行了討論。除設備和原料問題以外，其他因素都可通過加強車間管控、嚴格執(zhí)行操作規(guī)范來避免。