[发明专利]一种在钛合金工件电镀前进行表面预处理方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及钛合金表面处理防护工程技术领域，具体来说是一种对钛合金材料工件电镀前的预处理方法。

 

背景技术

在钛合金材料上实施功能性电镀（镀镍、镀铜、镀银等），都需在钛合金表面先进行腐蚀活化、浸渍、预镀层镍（铜）后展开，因为钛合金表面在空气中极易生成钝化膜，而且该膜有很好的“自愈合性”，一旦被机械损伤或经除油、浸蚀除去膜层，新鲜表面暴露在空气或水中很快又能生成新的钝化膜，它具有很高的化学稳定性，严重影响钛合金基质与镀层间的结合力，造成镀层的起皮、脱落等现象。所以要想得到有良好结合强度的镀层，必须去除这层膜并迅速在钛合金表面生成一层便于后续电镀的预镀层。钛合金电镀的关键就是首先完成表面腐蚀活化、浸渍和预镀等前处理工艺，达到去除表面钝化膜并使其不能再生的目的，在此基础上进行活化预镀镍，得到牢固的预镀层，然后进行所需的功能性电镀，这样可确保镀层结合力良好。

发明内容

本发明的目的在于找到去除钛合金表面钝化膜后，迅速生成一种活化膜，并在该膜上沉积形成预镀层的一整套工艺方法。

本发明适用于钛合金材料所有表面功能镀种电镀前的预处理方法。包括以下步骤：

（1）  工件常规前处理；

（2）  强浸酸腐蚀液：

氢氟酸和盐酸混酸：在槽液中先倒入95体积的浓盐酸，缓慢倒入5份体积的氢氟酸，搅拌均匀，强浸酸腐蚀液需存放于塑料容器中。

采用不锈钢丝装挂工件，工件常温下完全浸没于强浸蚀液中，反应剧烈，时间控制在1~2min内。

（3）  用流动冷水冲洗后1min内转入活化浸镍槽：

 先用少量水加热溶解33~37g/L的氟化氢铵，再缓慢倒入680~720ml/L的乙二醇，待溶解后加入18~22g/L的氯化镍，搅拌溶解后再加入48~52g/L的硼酸，待溶解后倒入18~22ml/L的乳酸，最后缓慢倒入160~200ml/L的冰乙酸，加水稀释至规定体积，充分搅拌均匀。测量溶液PH值，用冰乙酸和氨水调整溶液PH值5~5.5。

配制槽液用纯水要求：PH为5.5-8.5，电阻率≥100000Ω·cm，硅≤1mg/L，氯化物≤5 mg/L。

用不锈钢丝装挂工件，时间控制在25~35min内。

（4）  用流动冷水冲洗后迅速进行预镀镍：

槽液成份：氯化镍200~250g/L，盐酸180~220 g/L。

配制槽液用纯水要求：PH为5.5-8.5，电阻率≥100000Ω·cm，硅≤1mg/L，氯化物≤5 mg/L。

阳极板选用镍板，将装有产品的挂具挂在阴极棒上，控制电流密度在5~10A/dm²，室温下电镀，零件在槽液中不通电情况下先停放2~4min，然后打开电源，电镀3~5min，流动冷水洗。

（5） 工件进行后续的常规镀镍、化学镀镍、镀铜、镀银等电镀，并按不同镀种的电镀分别进行后续常规处理，即活化、钝化及防变色处理等。

上述的钛合金电镀前进行的预处理方法，其中：工件常规前处理是指用丙酮除油、水吹砂、化学除油、热水洗、流动冷水洗。

该方法在去除钝化膜时彻底、均匀，并避免过腐蚀；所生成的预镀层与其它镀种具有良好的镀层结合力。该方法生产成本低，操作性强，经济和技术指标优越。使用该预处理技术，可以顺利地在钛合金表面上进行电镀镍、化学镀镍、无氰镀铜、无氰镀银等多种电镀工艺，各种镀层结合力均能经受起热震法和划痕法检验。