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酸性硫酸盐、焦磷酸盐等镀铜工艺由于镀层结合力差、孔隙率高等缺点,无法满足航空企业对镀铜层性能多样化的要求,因此,我国航空企业镀铜工艺目前依然以含剧毒氰化物的氰化镀铜工艺为主,而HEDP镀铜工艺能够在钢铁件上直接电镀,镀液深镀能力好,电流效率高而广受关注。针对镀铜层孔隙率高的缺点,在HEDP镀液中加入添加剂A、B,研究其阴极极化作用、润湿作用、整平作用,确定添加剂的适宜浓度,同时辅助施加阴极移动降低镀层孔隙率,并从镀液和镀层性能角度,将HEDP镀铜与氰化镀铜工艺进行综合比较;采用滴定分析方法测试了HEDP镀铜液中Cu2+、HEDP含量随通电量的变化,并依据工艺要求进行调整维护;采用电化学等试验方法,比较不同钝化工艺对HEDP镀铜层耐蚀性的影响,并对其机理进行初步探讨。主要研究结果如下:在HEDP镀铜基础液中加入0.4 g/L添加剂A和2 mg/L添加剂B,添加剂的吸附作用使得极化电位提高,阻化铜的沉积并使晶粒得到细化,添加剂A能够降低镀液的表面张力和固液界面自由能,增强镀液对阴极界面的润湿能力,有利于镀液在试样表面的铺展,从而有效抑制析氢反应,同时辅助施加3 cm/s的阴极移动,缩短了氢气泡在试样表面的滞留时间,加速氢气泡的脱附逸出,避免了较大尺寸针孔和麻点的形成,镀层内部组织连续、结构致密。当镀层厚度仅8μm时孔隙率便可为0,而在相同的镀层厚度下,氰化镀铜及其他无氰镀铜工艺均有较高的孔隙率。HEDP镀铜溶液的深镀能力、分散能力均达到或超过氰化镀铜工艺的水平,尤其阴极电流效率远高于氰化镀铜工艺,此外,进行渗碳热处理时,HEDP镀铜层厚度约15μm,便可有效防止碳的扩散渗透,明显优于氰化镀铜工艺,其根本原因在于镀液电流效率高、镀层孔隙率低且结合力好。30CrMnSiNi2A试样经HEDP镀铜工艺处理后的氢脆性能合格;HEDP镀铜工艺对30CrMnSi A试样疲劳寿命的影响程度与氰化镀铜工艺相当。对于1 L的HEDP镀铜溶液,随着通电量的增大,镀液中Cu2+含量基本稳定,络合剂HEDP会发生水解导致含量下降,通电量增大约100 A·h需对HEDP进行补加调整,镀液性能稳定,维护方便。因此,HEDP镀铜工艺能够用来替代现行氰化镀铜工艺。采用HAD无铬钝化工艺,镀铜层耐蚀性优于六价铬钝化,其耐蚀性的提高与钝化膜致密度提高、膜层结构得到完善有关。