发布时间:2020-01-16 18:44 浏览:
给500mm以上的加长螺栓做电镀处理,并保证其品质,确实需要特别关注一些地方。这主要是由于其长度带来的特殊性,例如在电镀槽中的悬挂方式、电流分布的均匀性、以及后续处理等都与标准螺栓不同。
我会通过以下几个方面,为你说明如何做好加长螺栓的电镀处理并保证其品质:
一、加长螺栓电镀的挑战
加长螺栓(500mm以上)的电镀处理确实比普通紧固件面临更多挑战,这主要源于其尺寸:
镀层均匀性难保证:传统电镀时,电流分布容易不均,可能导致螺栓中间部分镀层薄,而两端或棱角处镀层过厚。对于超长螺丝,这种“尖端效应”更为明显。
易变形或损坏:加长螺栓在悬挂、进出镀槽、以及烘干过程中,若操作不当或支撑不足,因其自重和长度,更容易发生弯曲或螺纹损伤。
氢脆风险更高:电镀过程(尤其是前处理的酸洗)中,氢原子更容易侵入金属基体。对于长螺栓,其承受的应力状态可能更复杂,氢脆敏感性也可能增加。
设备限制:需要足够长、足够深的电镀槽、清洗槽等设备,并且对整流器的电流输出稳定性和均匀性也有更高要求。
二、关键处理步骤与应对措施
针对以上挑战,以下是保证超长螺丝电镀品质的关键环节和对策:
前处理(预处理) - 至关重要
精密除油与酸洗:必须彻底清除表面的油污、锈迹和氧化物,确保电镀层良好结合。对于长螺栓,要特别注意酸洗时间和浓度,避免过腐蚀。可考虑采用机械清理(如喷砂)替代或减少酸洗时间,以降低氢吸入风险。
活化和清洗:活化后务必用纯净水彻底清洗,防止杂质离子带入镀槽。
电镀过程控制 - 核心环节
专用挂具设计:这是电镀长螺栓的关键。必须设计刚性良好、导电均匀的专用挂具。通常需要在螺栓长度方向设置多个导电接触点,并可能需要在中间部位增加辅助阳极或保护阴极,以改善电流分布,确保镀层厚度均匀。
选择合适的电镀工艺:对于长螺栓,锌镍合金电镀是一个值得考虑的优秀选择。它的分散能力和覆盖能力优于普通镀锌,能更好地满足长螺栓均匀镀层的需求,并且其耐腐蚀性能非常优异(中性盐雾试验可达720小时无红锈)。
精确控制工艺参数:严格控制镀液温度、电流密度、pH值以及电镀时间。对于长螺栓,可能需要采用比正常值略低的电流密度起步,并采用带电入槽等方式,以获得更均匀的镀层。
后处理 - 不可或缺
有效驱氢处理:电镀后必须立即进行烘烤驱氢(通常加热至190-230°C,保温8-24小时,具体根据螺栓材质和强度等级调整),这是防止氢脆断裂的最有效手段。对于高强度钢制长螺栓,此步骤尤为重要。
合适的钝化与封闭:根据镀种选择相应的钝化工艺(如镀锌层的彩锌、黑锌、蓝锌等钝化),形成保护膜以提高耐蚀性。必要时可增加封闭处理(涂覆一层有机涂料),能显著提升防腐蚀能力,有时甚至能将盐雾测试时间提高数倍。
谨慎干燥:烘干过程要平稳,避免螺栓相互碰撞刮伤镀层。
三、如何保证电镀品质:检验与控制要点
要保证超长螺丝的电镀品质,必须建立严格的质量检验标准:
镀层厚度测量:使用涡流测厚仪或磁性测厚仪在螺栓的不同部位(特别是头部、杆中部、螺纹牙顶和牙底)多次测量,确保厚度符合要求(例如经济电镀镀层厚度一般为4-12μm)且分布尽可能均匀。
附着力测试:可采用摩擦或划格试验等方式,检验镀层与基体的结合强度,确保镀层不起皮、不脱落。
耐腐蚀性测试:主要通过中性盐雾试验(NSS Test)来考核。记录首次出现白色腐蚀产物和红色锈蚀的时间,以验证其耐蚀性能是否达到预期(如720小时无红锈)。
外观检查:目视或借助放大镜检查镀层外观,应光滑均匀,颜色一致,无起泡、剥落、粗糙、结瘤、明显条纹等缺陷。
氢脆评估:对于高强度螺栓,可考虑采用平行支承应力环或延迟失效试验等方法进行氢脆倾向性测试。严格的烘烤驱氢是预防的基础。
为了更直观地对比和把握关键点,请看下表:
控制维度 | 具体控制点与要求 | 常见方法与标准 | 对超长螺栓的特殊考量 |
---|---|---|---|
工艺控制 | |||
前处理 | 彻底除油除锈,避免过腐蚀 | 化学脱脂、电解脱脂、酸洗;机械清理(喷砂) | 优先考虑机械除锈,减少酸洗时间和氢吸入风险 |
挂具设计 | 保证电流分布均匀 | 专用挂具,多接触点,辅助阳极/阴极 | 核心关键:必须定制刚性挂具,确保多点和均匀导电 |
电镀工艺选择 | 分散能力好,覆盖能力强 | 锌镍合金电镀、专用镀锌工艺 | 推荐锌镍合金电镀,分散能力和耐蚀性更优 |
工艺参数 | 温度、电流密度、pH值、时间 | 依据镀种工艺规范 | 可采用较低电流密度起步,带电入槽 |
后处理 | 有效驱氢,适当钝化/封闭 | 烘烤(190-230°C, 8-24h),铬酸盐钝化,涂封闭剂 | 驱氢必须彻底;高强度螺栓延长烘烤时间 |
质量检验 | |||
镀层厚度 | 符合厚度要求,分布均匀 | 涡流/磁性测厚仪,经济电镀一般4-12μm | 在螺栓头、中、尾、牙顶、牙底等多点测量,评估均匀性 |
附着力 | 镀层无起皮、脱落 | 摩擦试验、划格试验、弯曲试验 | 关注螺纹等应力集中部位 |
耐腐蚀性 | 盐雾试验表现(如720h无红锈) | 中性盐雾试验(GB/T 10125) | 取样应包括螺栓不同部位 |
外观 | 光滑均匀,无色差、气泡、结瘤等缺陷 | 目视或放大镜检查 | 整体和局部检查并重 |
氢脆防范 | 无氢脆断裂风险 | 严格驱氢烘烤;延迟失效试验(高强度螺栓) | 极高风险点:必须确保烘烤工艺有效执行 |
四、给您的实用建议
与供应商密切沟通:寻找有超长件电镀经验的可靠电镀供应商至关重要。向他们明确您的产品规格、使用环境(如是否海洋环境)和性能要求(如耐盐雾时间、抗氢脆要求)。
提供详细技术协议:在订单中明确电镀标准(如GB/T 5267.1)、镀层厚度要求、钝化类型、驱氢工艺要求以及验收标准(特别是盐雾试验时间和氢脆测试要求)。
考虑替代工艺:如果电镀难以满足极端要求,可以探讨达克罗(Dacromet)或几何无铬锌铝涂层等工艺。它们无氢脆风险,耐腐蚀性通常优于电镀,并且涂覆均匀性对长螺栓更有优势。但需注意它们可能会改变螺纹精度且不导电。
首件鉴定与过程审核:对于重要项目,要求电镀厂进行首件试镀并提供全面检测报告。必要时可对其生产过程进行审核,重点关注挂具、电流控制和驱氢工序。