[发明专利]一种结晶器铜板功能性电镀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化学工程领域，具体涉及连铸机结晶器铜板的功能性电镀工艺。

背景技术

结晶器铜板是连铸机重要部件，钢水流过连铸机结晶器经过冷却形成钢坯。在连铸拉坯生产过程中，钢坯与铜板表面相互接触产生摩擦，铜板表面产生磨损，通常采用功能性电镀技术在其表面镀覆一层导热性能良好又耐磨的材料，以达到减轻铜板表面磨损、提高铜板修复次数、延长铜板使用寿命的目的。随连铸技术发展，铜板电镀技术快速发展：镀层材料由单质金属向合金材料发展，由铬向镍向镍铁、镍钴合金发展，镀层形式由复合层向单层发展，这种功能性电镀不同于普通电镀，镀层比较厚，通常厚度0.2mm-2mm，不可避免带来镀层内部应力积累得较大问题，铜板在连铸生产中，镀层工作面处于高温钢水及冷却水环境中，冷热交替频繁，诱导镀层产生裂纹，镀层有时出现脱落现象，影响铜板拉坯过钢量，影响连铸机生产效率。而且电镀工序多、生产周期长。

公告号为CN1239752C的发明专利申请《电铸镍钴合金的方法》公开了一种电镀工艺，其电镀液是由NiSO₄·7H₂O、NiCl₂·6H₂O、FeSO₄·7H₂O、CoSO₄·7H₂O、NaCl、H₃BO₃、C₁₂H₂₅SO₄Na、添加剂按一定比例配制而成的，该专利申请有效解决了镀层与基体结合力差的问题，提高了结晶器铜板的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种应力小、工序少、制造周期短、成本低的结晶器铜板功能性电镀工艺，采用硫酸盐电镀体系，同时加入了铁盐、钴盐；确保电镀出满足钢厂连铸拉坯使用要求的镍钴铁合金镀层，缩短电镀周期，降低了工艺成本和材料成本。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种结晶器铜板功能性电镀工艺，该工艺包括电镀前对铜板进行化学除油、绝缘处理、电解除油、浓酸淋蚀、入槽电镀、出槽各个工序，其特征在于，在硫酸盐镀液主盐体系，同时加入了铁盐、钴盐，采用组合添加剂完成，并可以在电镀前处理中省略喷砂工序，优化工艺流程。

硫酸盐镀液的组成为：

添加剂A1，20-80ml/l，添加剂A1是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液，其中苯亚磺酸钠质量百分比为10-40％，糖精质量百分比为30-45％，其余为水；

添加剂A2：60-100ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为30-60％。

所述的电镀参数为：

温度：35-70℃          阴极面积∶阳极面积＝1∶2

pH值：1.5-5.0          电流密度：1.0-5.0安培/分米²。

本发明的优点是：采用硫酸盐镀液主盐及添加剂体系，硫酸盐镀液体系相比于氨基磺酸盐等体系一次性投入成本小；添加剂A1能使镀层压应力增加，通过加入添加剂A2，降低由A1产生的压应力，控制镀层内部应力，同时A1具有提高镀层整平能力作用，A2具有提高镀层光亮度、提高镀层韧性作用；通过调节镀液中钴盐及铁盐含量，控制镀层中镍、钴、铁含量，镀层厚度可达0.2mm-4mm；在连铸拉坯生产中，镍钴铁镀层热裂数量减少，镀层脱落机率降低；电镀前处理中可以省略喷砂工序，可以减少空压机等设备费用投入，避免了喷砂用的棕刚玉等材料消耗，降低材料成本；缩短电镀生产周期，降低工艺成本。

本发明通过控制镀液主盐体系，采用组合电镀添加剂来实现。加入的添加剂为A1：20-80ml/l，A2：60-100ml/l。

具体实施方式

下面详细叙述本发明的工艺过程。

实施例1

1、工艺流程：

化学除油→绝缘→电解除油→浓酸淋蚀→入槽电镀→出槽

2、硫酸盐镀液的组成为：

添加剂A1，30ml/l，添加剂A1是苯亚磺酸钠与糖精的水溶液，其中苯亚磺酸钠质量百分比为10％，糖精质量百分比为30％，其余为水；

添加剂A2：80ml/l，添加剂A2是丁炔二醇的水溶液，丁炔二醇的质量百分比为32％。

电镀参数为：

温度：35-70℃          阴极面积∶阳极面积＝1∶2

pH值：1.5-5.0          电流密度：1.0-5.0安培/分米²。