重點從基體缺陷、鍍前清洗、電鍍過程三個方面分析了油缸活塞桿鍍鎳層針孔故障產生原因及解決方法。

引言

　　油缸活塞桿電鍍過程中， 鍍鎳層針孔故障是比較令人頭痛的問題之一，這些散布的大小不同的針孔，會使鍍層的耐蝕性急劇下降， 因此需要剝離鍍層重新電鍍。然而，實踐經驗指出，鍍層光亮性越高，針孔故障越明顯， 故一般鍍層經過拋光以后才能觀察到針孔故障的存在，這不僅使電鍍一次合格率降低，并增加電鍍和拋光成本。因此， 探討針孔故障的形成原因及解決方法，對提高產品質量，降低產品加工成本至關重要。現將我廠在消除針孔故障方面取得的一些經驗歸納如下，供同行參考。

1、工藝流程

　　油缸活塞桿電鍍鎳工藝流程如圖1 所示。

2、原因分析及對策

　　針孔的形成一是因為基體本身存在缺陷， 一是因為氣體、油類物質或者固體顆粒等在鍍件上的滯留，如果上述物質滯留在基體上， 形成全針孔， 滯留在鍍層上，形成半針孔。下面重點從基體、鍍前清洗、電鍍過程三個方面討論鍍層針孔形成的原因及對策。

圖1 油缸活塞桿電鍍鎳工藝流程

　　2.1、基體本身存在缺陷

　　基體表面的缺陷會直接導致電鍍后針孔故障的出現，如基體表面存在砂眼、麻點、點銹等，電鍍過程中，該缺陷部位會強烈析氫而沉積不上鍍層。另外，活塞桿在電鍍前，會經過耳環焊接工序，在焊接后會造成桿體表面的燒傷、焊道氧化層，一些細微的缺陷后續處理未徹底清除掉，電鍍時在這些缺陷部分就不能電鍍上，造成針孔。

　　處理方法：電鍍前對工件外觀進行仔細檢查，對存在缺陷的工件進行重新磨削、拋光等處理，如果缺陷無法彌補則不能進行電鍍;加強工件電鍍前的防銹，可以在工件上涂抹15%的堿液或者碳酸鈉溶液， 嚴格控制磨光、拋光及電鍍工序間的轉運時間。

　　2.2、前處理

　　1)工件清洗不良

　　對于油缸活塞桿來說，經過機加工、磨、拋光等工序后，耳環油口、中心孔等部位會留有探傷用油脂、潤滑油等各種油污， 在后續清洗過程中油污流下會造成槽液的污染，電鍍過程中會造成針孔故障。處理方法：對鍍前活塞桿進行人工清洗，并針對不同的部位采用不同的清洗方法，油口、中心孔等難清洗部位可采用強力清洗劑進行清洗。

　　2)清洗水受污染

　　活塞桿的鍍前清洗過程一般包括化學除油→水洗→電解除油→水洗過程， 如果水洗槽中存在油污或者清洗水中有Cr6+，在后續的鍍鎳過程中就會出現針孔故障，嚴重時會造成鍍層脫落。

　　處理方法：一是加強工件的鍍前清洗;二是根據清洗水的體積保證足夠的溢流流速，并定期進行更換;鎳鉻共用掛具是鉻雜質混入槽液的主要途徑， 但是由于鎳層易鈍化，鎳鉻共用掛具是不可避免的，特別是自動生產線，因此必須加強工裝的清洗，使用雙氧水+清水兩道清洗，可取得較好的清洗效果。

　　3)活化液中存在雜質離子

　　在工件電鍍過程中，導電棒多采用銅塊，而銅塊的缺點是易遭受腐蝕而產生銅綠， 如果浸入酸性活化液就會產生Cu2+，在后續的鍍鎳過程中，會出現針孔故障。處理方法：在導電銅塊上電鍍鎳，增強其耐蝕性，但是此方法的缺點增加了觸電電阻。為避免該問題，應增加導電銅塊日常管理，經常用濕布擦拭，要保持導電銅塊的清潔度，并且導電銅塊不能浸入槽液中去。

　　2.3、電鍍過程控制

　　(1)鍍鎳主要陰極反應為Ni2++2e-→Ni，2H++2e-→H2，氫氣滯留在活塞桿表面就會造成針孔故障的產生。因此， 電鍍鎳過程要對鍍液行攪拌并添加表面活性劑。如果攪拌不夠劇烈或者添加劑含量偏低，氫氣不能及時析出，就會產生針孔。特別是進行大桿徑活塞桿電鍍時，一定要確保上述條件滿足電鍍要求。循環過濾機漏氣使空氣泡滯留在鍍件表面也會造成針孔故障。

　　處理方法： 用表面張力計定期測試鍍鎳液中表面活性劑含量，保證其含量在規定范圍內;對設備和管道進行定期點檢，保證空氣攪拌正常運轉。

　　(2)鍍件在機加工和拋光過程中的油，行車、飛鈀上的潤滑油，不潔凈的攪拌空氣帶入造成的污染，以及有機添加劑的分解，使鍍液中油類物質增加，漂浮在液面上，粘附在工件表面，輕則出現針孔，重則造成鍍層結合力差，甚至大面積起皮。

　　處理方法：使用連續過濾或定期過濾，過濾時除加入濾芯外，還應加入炭棒，以吸附鍍液中的微量油脂和其他有機物質，同時起助濾作用;定期使用3～5g/L 活性炭對槽液進行大處理， 然后通過赫爾槽試驗調整添加劑含量。

　　(3)空氣中的灰塵、開裂的陽極袋中的泥渣、鍍液中鐵、鈣等雜質過多而生產的沉淀物，以及大處理槽液后未除凈的活性炭顆粒等，在電鍍過程中，由于空氣攪拌懸浮的顆粒沖擊鍍件表面， 阻礙鍍層沉積， 形成針孔。

　　處理方法： 使用循環過濾機或鍍液凈化機對鍍液進行循環過濾，消除固體顆粒和雜質離子;對補充水進行除雜處理，降低其電導率，避免鈣離子過多造成鍍液中沉淀積累。

　　(4)在正常生產情況下，鍍鎳液的pH 值是不斷上升的，界面的氫氧根濃度不斷增加，如果增加到一定程度， 就會產生氫氧化鎳沉淀物， 該沉淀與鎳發生共沉積，易產生針孔。

　　解決方法： 每天用精密pH 試紙對鍍鎳液進行測試，根據pH 值高出程度，加入定量3%的稀硫酸進行調整。

　　2.4、其他原因

　　此外，工件存在不當、陰極電流密度太大、鍍液中硼酸含量太少、鍍液溫度偏高或偏低等都有可能造成針孔故障的出現。

3、結論

　　本文重點介紹了油缸用活塞桿電鍍過程中產生針孔故障的主要原因及解決方法， 盡量保持電鍍操作環境清潔、加強工件的鍍前清洗、鍍液日常管理，定期進行設備點檢、槽液成分化驗，針孔是可以避免的。