一种镀铜镀镉镀锡的多重电镀工艺方法与流程

1.本发明属于多重电镀表面处理领域，涉及一种镀铜镀镉镀锡的多重电镀工艺方法。

背景技术：

2.基于现代飞机应用的快速发展，新型飞机的使用要求不断提高，进而对飞机上零部件的抗盐雾性能、耐腐蚀性及可焊接性等表面处理工艺也提出了更高的技术要求。而电镀锡是一种能够显著改善零件焊接性能的表面处理技术。为了改善锡镀层与被镀零件间的结合力，电镀锡工艺可采用预镀铜工序改善镀层与基体间结合力。但锡镀层与铜之间会发生扩散，长期储存时会发黑，影响焊接性能；除此之外锡镀层在海洋大气或海水环境下的耐腐蚀性能较差。镉镀层的电位相对于钢铁更负，能够有效保护钢铁，提高装配紧密型和磨合性，除此之外，镉在海洋性大气或与海水直接接触及70℃以上的热水中，镉镀层都比较稳定，耐蚀性强，被广泛应用于海洋环境下使用。

技术实现要素：

3.为了结合锡镀层与镉镀层、铜镀层的优势，本发明提供了一种镀铜镀镉镀锡的多重电镀工艺方法。
4.本发明的技术方案为：
5.一种镀铜镀镉镀锡的多重电镀工艺方法，包含如下步骤：
6.步骤1，化学除油，将钢零件置于化学除油槽液中，于75-95℃下，除油处理20min，温水洗后流动冷水洗，检查零件表面水膜保持30s内不破裂，否则重新进行除油工序；其中化学除油槽液成分配比为：氢氧化钠60g/l～80g/l，碳酸钠30g/l～50g/l，磷酸钠30g/l～50g/l，硅酸钠10g/l～30g/l，余量为水；为了去除零件表面存在的严重油污，保证零件表面的清洁度，使后续工序得以顺利施工，进行化学除油工序。
7.步骤2，活化处理，将经步骤1处理后的零件置于活化槽液中，活化0.5-2.0min，流动冷水洗；其中活化槽液成分配比为：盐酸20g/l～35g/l，余量为水；为了去除零件表面氧化物，保证零件表面光洁度，进行活化处理。
8.步骤3，中和处理，将经步骤2处理后的零件置于中和槽液中，中和1-2min，流动冷水洗；其中中和槽液成分配比为：碳酸钠30g/l～50g/l，余量为水；为了去除活化后零件表面残存的酸溶液，进行中和处理。
9.步骤4，电镀铜，将经步骤3处理后的零件置于电镀铜槽液中，温度50-60℃，电流密度1.0-1.5a/dm2下进行电镀铜，紫铜板作为阳极，镀25min，后流动冷水洗，后用干燥洁净的压缩空气吹干；其中，电镀铜槽液成分配比为：氰化亚铜35g/l～45g/l，8g/l～16g/l，氢氧化钠4g/l～12g/l，余量为水；为了增强复合镀层与基体的结合力，保证镀层电镀质量，对零件进行电镀铜打底。
10.步骤5，除氢处理，将经步骤4处理后的零件置于190
±
10℃下，除氢时间≥4h；零件
电镀铜后，表面存在残余应力，为了去除镀层内残余应力，将零件进行除氢处理。
11.步骤6，出光处理，将经步骤5处理后的零件用流动冷水洗，后置于出光槽液中，出光5-10s，流动冷水洗；其中出光槽液成分配比为：铬酸酐90g/l～150g/l，硫酸20g/l～30g/l，余量为水；为了去除零件除氢后铜镀层表面的氧化物，零件需进行出光处理。
12.步骤7，电镀镉，将经步骤6处理后的零件置于电镀镉槽液中，在室温下，电流密度1.5-2.0a/dm2下进行镀镉，镉板作阳极，镀10-15min，后流动冷水洗；其中电镀镉槽液成分配比为：氧化镉30g/l～40g/l，115g/l～135g/l，氢氧化钠15g/l～25g/l，硫酸钠40g/l～50g/l，硫酸镍1g/l～1.5g/l，余量为水；为了增强零件耐蚀性，在完成电镀铜工序后的零件表面进行电镀镉。
13.步骤8，电镀锡，将经步骤7处理后的零件置于镀锡槽液中，温度20-24℃，电流密度0.6-1.0a/dm2的条件下进行镀锡，锡板作阳极，镀10-15min，流动冷水洗后用干燥洁净压缩空气吹干；其中电镀锡槽液成分配比为：硫酸亚锡24g/l～35g/l，硫酸60g/l～85g/l，苯酚10g/l～15g/l，明胶3g/l～7g/l，余量为水；为了保证零件的可焊性，在完成镀铜镀镉工序的零件上进行电镀锡。
14.本发明的有益效果：
15.经过电镀铜镀镉镀锡的多重电镀工艺技术得到的零件镀层外观为银灰至浅灰，铜镀层厚度为3μm～6μm，镉镀层厚度为6μm～9μm，锡镀层厚度为3μm～6μm。根据gb/t5270-200x9《金属基体上金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法》标准，采用划格法测试经本发明方法处理后的零件各镀层的结合力，进行横向纵向划格操作，用钢针在锡镀层表面横向按同一方向划4～6条彼此间距1mm的平行线，再纵向按同一方向划4～6条平行线，检查直线交叉处镀层，结果表明零件上的锡镀层无起皮、脱落现象。
16.本发明创造了一种新的多重电镀工艺流程方法，该方法优化了镀铜、镀镉、镀锡槽液成分，优化了除氢处理工序，优化了多重电镀工艺流程；该工艺技术方法在保证锡镀层焊接性能的基础上，提高了复合镀层的结合力以及耐蚀性等性能。
具体实施方式
17.以下结合技术方案详细说明本发明的具体实施方式。
18.实施例
19.包括如下步骤：
20.步骤1，将钢零件置于化学除油槽液中，于90℃温度下，进行除油处理20min，温水洗2min，流动冷水洗2min；检查零件表面水膜应保持30s内不破裂，否则重新进行除油工序；其中化学除油槽液成分配比为：氢氧化钠70g/l，碳酸钠40g/l，磷酸钠40g/l，硅酸钠20g/l，余量为水。
21.步骤2，将除油后的零件置于活化槽液中，活化1.0min，流动冷水洗1.5min；其中活化槽液成分配比为：盐酸25g/l，余量为水。
22.步骤3，将零件置于中和槽液中，中和1.5min，流动冷水洗1.5min；其中中和槽液成分配比为：碳酸钠40g/l，余量为水。
23.步骤4，将完成中和处理的零件置于电镀铜槽液中，在温度为55℃，电流密度1.3a/dm2的条件下进行电镀铜，紫铜板作阳极，镀25min，后流动冷水洗2min，后用干燥洁净的压
缩空气吹干，得到具有玫红铜镀层的零件；其中，电镀铜槽液成分配比为：氰化亚铜40g/l，8g/l～16g/l，氢氧化钠8g/l，余量为水。
24.步骤5，将具有铜镀层的零件置于温度190
±
10℃的条件下，除氢5h。
25.步骤6，将完成除氢处理的零件用流动冷水洗1.5min，置于出光槽液中，出光8s，流动冷水洗1.5min；其中出光槽液成分配比为：铬酸酐120g/l，硫酸40g/l，余量为水。
26.步骤7，将完成出光处理的零件置于电镀镉槽液中，在温度25℃，电流密度1.8a/dm2的条件下进行镀镉，镉板作阳极，镀12min，后流动冷水洗2min，得到具有铜镀层、镉镀层的零件；其中电镀镉槽液成分配比为：氧化镉35g/l，125g/l，氢氧化钠20g/l，硫酸钠45g/l，硫酸镍1.2g/l，余量为水。
27.步骤8，将具有铜镀层、镉镀层的零件置于镀锡槽液中，在温度21℃，电流密度0.9a/dm2的条件下进行镀锡，锡板作阳极，镀12min，流动冷水洗1.5min，后用干燥洁净压缩空气吹干，得到具有铜镀层、镉镀层和锡镀层的零件；其中电镀锡槽液成分配比为：硫酸亚锡30g/l，硫酸75g/l，苯酚12g/l，明胶5g/l，余量为水。
28.以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种镀铜镀镉镀锡的多重电镀工艺方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤1，化学除油将钢零件置于化学除油槽液中，于75～95℃下，除油处理20min，温水洗后流动冷水洗，检查零件表面水膜保持30s内不破裂，否则重新进行除油工序；其中化学除油槽液成分配比为：氢氧化钠60g/l～80g/l，碳酸钠30g/l～50g/l，磷酸钠30g/l～50g/l，硅酸钠10g/l～30g/l，余量为水；步骤2，活化处理将经步骤1处理后的零件置于活化槽液中，活化0.5～2.0min，流动冷水洗；其中活化槽液成分配比为：盐酸20g/l～35g/l，余量为水；步骤3，中和处理将经步骤2处理后的零件置于中和槽液中，中和1～2min，流动冷水洗；其中中和槽液成分配比为：碳酸钠30g/l～50g/l，余量为水；步骤4，电镀铜将经步骤3处理后的零件置于电镀铜槽液中，温度50～60℃，电流密度1.0～1.5a/dm2下进行电镀铜，紫铜板作为阳极，镀25min，后流动冷水洗，后用干燥洁净的压缩空气吹干；其中电镀铜槽液成分配比为：氰化亚铜35g/l～45g/l，8g/l～16g/l，氢氧化钠4g/l～12g/l，余量为水；步骤5，除氢处理将经步骤4处理后的零件置于190
±
10℃下，除氢时间≥4h；步骤6，出光处理将经步骤5处理后的零件用流动冷水洗，后置于出光槽液中，出光5～10s，流动冷水洗；其中出光槽液成分配比为：铬酸酐90g/l～150g/l，硫酸20g/l～30g/l，余量为水；步骤7，电镀镉将经步骤6处理后的零件置于电镀镉槽液中，在室温下，电流密度1.5～2.0a/dm2下进行镀镉，镉板作阳极，镀10～15min，后流动冷水洗；其中电镀镉槽液成分配比为：氧化镉30g/l～40g/l，115g/l～135g/l，氢氧化钠15g/l～25g/l，硫酸钠40g/l～50g/l，硫酸镍1g/l～1.5g/l，余量为水；步骤8，电镀锡将经步骤7处理后的零件置于镀锡槽液中，温度20～24℃，电流密度0.6～1.0a/dm2的条件下进行镀锡，锡板作阳极，镀10～15min，流动冷水洗后用干燥洁净压缩空气吹干；其中电镀锡槽液成分配比为：硫酸亚锡24g/l～35g/l，硫酸60g/l～85g/l，苯酚10g/l～15g/l，明胶3g/l～7g/l，余量为水。

技术总结

本发明提供一种镀铜镀镉镀锡的多重电镀工艺方法，属于多重电镀工艺领域。是一种新的多重电镀工艺流程方法，该方法优化了镀铜、镀镉、镀锡槽液成分，优化了除氢处理工序，优化了多重电镀工艺流程；该工艺技术方法在保证锡镀层焊接性能的基础上，提高了复合镀层的结合力以及耐蚀性等性能。以及耐蚀性等性能。

技术研发人员：

张杰 杨志业 彭昊 王进军 王志煜

受保护的技术使用者：

沈阳飞机工业（集团）有限公司

技术研发日：

2022.04.29

技术公布日：

2022/9/2