重點從基體缺陷、鍍前清洗、電鍍過程三個方面分析了油缸活塞桿鍍鎳層針孔故障產(chǎn)生原因及解決方法。

引言

　　油缸活塞桿電鍍過程中， 鍍鎳層針孔故障是比較令人頭痛的問題之一，這些散布的大小不同的針孔，會使鍍層的耐蝕性急劇下降， 因此需要剝離鍍層重新電鍍。然而，實踐經(jīng)驗指出，鍍層光亮性越高，針孔故障越明顯， 故一般鍍層經(jīng)過拋光以后才能觀察到針孔故障的存在，這不僅使電鍍一次合格率降低，并增加電鍍和拋光成本。因此， 探討針孔故障的形成原因及解決方法，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品加工成本至關(guān)重要�，F(xiàn)將我廠在消除針孔故障方面取得的一些經(jīng)驗歸納如下，供同行參考。

1、工藝流程

　　油缸活塞桿電鍍鎳工藝流程如圖1 所示。

2、原因分析及對策

　　針孔的形成一是因為基體本身存在缺陷， 一是因為氣體、油類物質(zhì)或者固體顆粒等在鍍件上的滯留，如果上述物質(zhì)滯留在基體上， 形成全針孔， 滯留在鍍層上，形成半針孔。下面重點從基體、鍍前清洗、電鍍過程三個方面討論鍍層針孔形成的原因及對策。

圖1 油缸活塞桿電鍍鎳工藝流程

　　2.1、基體本身存在缺陷

　　基體表面的缺陷會直接導(dǎo)致電鍍后針孔故障的出現(xiàn)，如基體表面存在砂眼、麻點、點銹等，電鍍過程中，該缺陷部位會強烈析氫而沉積不上鍍層。另外，活塞桿在電鍍前，會經(jīng)過耳環(huán)焊接工序，在焊接后會造成桿體表面的燒傷、焊道氧化層，一些細微的缺陷后續(xù)處理未徹底清除掉，電鍍時在這些缺陷部分就不能電鍍上，造成針孔。

　　處理方法：電鍍前對工件外觀進行仔細檢查，對存在缺陷的工件進行重新磨削、拋光等處理，如果缺陷無法彌補則不能進行電鍍;加強工件電鍍前的防銹，可以在工件上涂抹15%的堿液或者碳酸鈉溶液， 嚴格控制磨光、拋光及電鍍工序間的轉(zhuǎn)運時間。

　　2.2、前處理

　　1)工件清洗不良

　　對于油缸活塞桿來說，經(jīng)過機加工、磨、拋光等工序后，耳環(huán)油口、中心孔等部位會留有探傷用油脂、潤滑油等各種油污， 在后續(xù)清洗過程中油污流下會造成槽液的污染，電鍍過程中會造成針孔故障。處理方法：對鍍前活塞桿進行人工清洗，并針對不同的部位采用不同的清洗方法，油口、中心孔等難清洗部位可采用強力清洗劑進行清洗。

　　2)清洗水受污染

　　活塞桿的鍍前清洗過程一般包括化學除油→水洗→電解除油→水洗過程， 如果水洗槽中存在油污或者清洗水中有Cr6+，在后續(xù)的鍍鎳過程中就會出現(xiàn)針孔故障，嚴重時會造成鍍層脫落。

　　處理方法：一是加強工件的鍍前清洗;二是根據(jù)清洗水的體積保證足夠的溢流流速，并定期進行更換;鎳鉻共用掛具是鉻雜質(zhì)混入槽液的主要途徑， 但是由于鎳層易鈍化，鎳鉻共用掛具是不可避免的，特別是自動生產(chǎn)線，因此必須加強工裝的清洗，使用雙氧水+清水兩道清洗，可取得較好的清洗效果。

　　3)活化液中存在雜質(zhì)離子

　　在工件電鍍過程中，導(dǎo)電棒多采用銅塊，而銅塊的缺點是易遭受腐蝕而產(chǎn)生銅綠， 如果浸入酸性活化液就會產(chǎn)生Cu2+，在后續(xù)的鍍鎳過程中，會出現(xiàn)針孔故障。處理方法：在導(dǎo)電銅塊上電鍍鎳，增強其耐蝕性，但是此方法的缺點增加了觸電電阻。為避免該問題，應(yīng)增加導(dǎo)電銅塊日常管理，經(jīng)常用濕布擦拭，要保持導(dǎo)電銅塊的清潔度，并且導(dǎo)電銅塊不能浸入槽液中去。

　　2.3、電鍍過程控制

　　(1)鍍鎳主要陰極反應(yīng)為Ni2++2e-→Ni，2H++2e-→H2，氫氣滯留在活塞桿表面就會造成針孔故障的產(chǎn)生。因此， 電鍍鎳過程要對鍍液行攪拌并添加表面活性劑。如果攪拌不夠劇烈或者添加劑含量偏低，氫氣不能及時析出，就會產(chǎn)生針孔。特別是進行大桿徑活塞桿電鍍時，一定要確保上述條件滿足電鍍要求。循環(huán)過濾機漏氣使空氣泡滯留在鍍件表面也會造成針孔故障。

　　處理方法： 用表面張力計定期測試鍍鎳液中表面活性劑含量，保證其含量在規(guī)定范圍內(nèi);對設(shè)備和管道進行定期點檢，保證空氣攪拌正常運轉(zhuǎn)。

　　(2)鍍件在機加工和拋光過程中的油，行車、飛鈀上的潤滑油，不潔凈的攪拌空氣帶入造成的污染，以及有機添加劑的分解，使鍍液中油類物質(zhì)增加，漂浮在液面上，粘附在工件表面，輕則出現(xiàn)針孔，重則造成鍍層結(jié)合力差，甚至大面積起皮。

　　處理方法：使用連續(xù)過濾或定期過濾，過濾時除加入濾芯外，還應(yīng)加入炭棒，以吸附鍍液中的微量油脂和其他有機物質(zhì)，同時起助濾作用;定期使用3～5g/L 活性炭對槽液進行大處理， 然后通過赫爾槽試驗調(diào)整添加劑含量。

　　(3)空氣中的灰塵、開裂的陽極袋中的泥渣、鍍液中鐵、鈣等雜質(zhì)過多而生產(chǎn)的沉淀物，以及大處理槽液后未除凈的活性炭顆粒等，在電鍍過程中，由于空氣攪拌懸浮的顆粒沖擊鍍件表面， 阻礙鍍層沉積， 形成針孔。

　　處理方法： 使用循環(huán)過濾機或鍍液凈化機對鍍液進行循環(huán)過濾，消除固體顆粒和雜質(zhì)離子;對補充水進行除雜處理，降低其電導(dǎo)率，避免鈣離子過多造成鍍液中沉淀積累。

　　(4)在正常生產(chǎn)情況下，鍍鎳液的pH 值是不斷上升的，界面的氫氧根濃度不斷增加，如果增加到一定程度， 就會產(chǎn)生氫氧化鎳沉淀物， 該沉淀與鎳發(fā)生共沉積，易產(chǎn)生針孔。

　　解決方法： 每天用精密pH 試紙對鍍鎳液進行測試，根據(jù)pH 值高出程度，加入定量3%的稀硫酸進行調(diào)整。

　　2.4、其他原因

　　此外，工件存在不當、陰極電流密度太大、鍍液中硼酸含量太少、鍍液溫度偏高或偏低等都有可能造成針孔故障的出現(xiàn)。

3、結(jié)論

　　本文重點介紹了油缸用活塞桿電鍍過程中產(chǎn)生針孔故障的主要原因及解決方法， 盡量保持電鍍操作環(huán)境清潔、加強工件的鍍前清洗、鍍液日常管理，定期進行設(shè)備點檢、槽液成分化驗，針孔是可以避免的。