鋁合金表面電鍍金層出現(xiàn)花斑的原因分析及解決措施

熊俊良*，杜楠

（中國空空導彈研究院十五分廠，河南 洛陽 471009）

鋁合金零件具有較高的比強度和良好的防護性能，并且各種表面處理技術成熟，因而在航空領域應用廣泛。某零件材料為2A12，要求對其表面鍍金，工藝流程如下：裝掛→除油(恩森化學有限公司JS-1142，60 ～ 65 °C，6 ～ 10 min)→混酸腐蝕(濃硝酸 200 g/L，無機酸 10 g/L，添加劑 30 g/L，室溫，1 ～ 3 min)→除垢(濃硝酸500 mL/L，室溫，30 ～ 60 s)→一次沉鋅(NaOH 400 ～ 500 g/L，ZnO 50 ～ 80 g/L，添加劑適量，室溫，30 ～ 60 s)→脫鋅(濃硝酸500 mL/L，時間10 ～ 20 s，室溫)→二次沉鋅(同一次浸鋅)→堿性化學鍍鎳(恩森化學有限公司JS-998，85 ～ 90 °C，5 ～ 10 min)→酸性化學鍍鎳(恩森化學有限公司JS-934，82 ～ 90 °C，80 ～ 90 min)→電鍍金(羅門哈斯 Ronovel N 鍍金液，40 ～ 50 °C，5 ～ 10 min)。鍍金后發(fā)現(xiàn)零件表面有大量花斑。

1 花斑特征

如圖1所示，零件表面花斑有兩種類型：A類花斑較嚴重，有明顯的凹陷，主要分布在零件的孔和槽周圍；B類花斑較輕微，無凹陷，幾乎遍布零件表面，分布位置無規(guī)律。

圖1 兩類花斑缺陷的特征Figure 1 Characteristics of two types of piebald defect

2 原因分析

對A類花斑故障零件進行剖切并制成金相試樣，放大500倍觀察切面形貌，發(fā)現(xiàn)A類花斑處的鍍層很薄(見圖2)。兩類花斑各抽取10件，用X射線測厚儀測量花斑處的鍍層厚度，列于表1。

圖2 有A類花斑零件的截面形貌Figure 2 Cross-sectional morphology of a part with type-A piebald defect

表1 有花斑故障的零件上鍍金層和化學鍍鎳層厚度Table 1 Thicknesses of electroplated gold coating and electrolessly plated nickel coating on parts with piebald defect(單位：μm)

該零件要求化學鍍鎳層和金層的厚度分別為8 ～ 12 μm和0.5 ～ 1.0 μm。從表1可知，A類花斑的鍍金層厚度合格，化學鍍鎳層偏??；B類花斑的鍍金層和化學鍍鎳層厚度則均合格。因本工藝的堿性化學鍍鎳是作為打底層，厚度僅有0.4 ～ 0.8 μm，故推測導致A類花斑處的化學鍍鎳層厚度不合格主要與酸性化學鍍鎳有關。

從人、機、料、法、環(huán)五個方面對導致花斑的原因進行排查?！?br>