鋅酸鹽鍍(dù)鋅工(gōng)藝的故障原因(yīn)與處理方法：鋅(xīn)酸鹽鍍(dù)鋅(xīn)中陽(yáng)極闆引起的故(gù)障

在一個工(gōng)廠(chǎng)的實(shí)際生(shēng)産中(zhōng)，發現鋅酸鹽鍍鋅液中可能是(shì)鍍液中雜質的(de)影響，造成了鍍(dù)鋅層粗糙(cāo)、灰暗、無光澤，甚至鍍(dù)不上(shàng)的故障。但(dàn)是在解(jiě)決這個(gè)故障過程(chéng)中，先(xiān)是調整鍍(dù)液中(zhōng)的氧(yǎng)化鋅和氫(qīng)氧化(huà)鈉的比例，調(diào)整(zhěng)添加(jiā)劑和(hé)光亮(liàng)劑的(de)含量，然後再電解處(chù)理幾(jǐ)小時等措(cuò)施。但是鍍鋅層(céng)的質量仍然沒(méi)有獲(huò)得好轉，在(zài)大電流密度下(xià)電鍍，使(shǐ)得(dé)零件(jiàn)的邊(biān)角燒焦，有鍍(dù)層的部位也比較粗糙，鍍液(yè)的分散能力和深鍍能力極差，鍍層(céng)經(jīng)硝酸出(chū)光後，表面呈黑(hēi)褐色(sè)。怎麼辦?消(xiāo)除鍍液中(zhōng)雜質(zhì)最好的方法是(shì)對鍍液進行去(qù)雜質(zhì)處理：在鍍(dù)液中(zhōng)加入鋅粉29／l，活性炭29／l，經(jīng)過攪(jiǎo)拌、靜(jìng)置(zhì)、過濾，然(rán)後進行(háng)鍍液成分分析，調整成(chéng)分到工藝規範範圍，鍍液恢複(fú)了正常(cháng)，鍍鋅層的質(zhì)量達到了(le)要(yào)求。

但是，沒過(guò)幾天(tiān)，沒(méi)有(yǒu)補充(chōng)其他成分(fèn)，鍍層(céng)又出(chū)現(xiàn)了上述(shù)故障(zhàng)，這種(zhǒng)情況(kuàng)下分析(xī)雜質的(de)來源可能是(shì)鋅陽極所為(wéi)，把鋅(xīn)陽極從(cóng)鍍液中(zhōng)取出，發現表面有異常(cháng)發藍現(xiàn)象，用水沖洗和(hé)用刷子刷洗後，鋅陽極表面呈(chéng)現出黑點，把這(zhè)種黑(hēi)點進行分(fèn)析，發現是(shì)有機(jī)物的(de)焦化和金(jīn)屬雜質(zhì)，檢查發(fā)現，這(zhè)些物質是(shì)在澆鑄鋅陽極(jí)時造成(chéng)的(de)，問題找到(dào)了，更(gèng)換了電鍍槽内的鋅(xīn)陽極(jí)，徹底排除(chú)了(le)這種電鍍鋅(xīn)的故障。

鋅(xīn)陽極引起的電鍍故(gù)障問題(tí)不隻是(shì)一二(èr)例，某廠建(jiàn)成了32000l鍍液的大(dà)型自動鍍鋅線，選用了acf一(yī)Ⅱ堿性(xìng)無氰鍍鋅工藝(yì)。該工(gōng)藝具有優(yōu)良(liáng)的(de)分散和深(shēn)鍍能(néng)力，電流密度範(fàn)圍(wéi)寬，鍍層(céng)光亮度與(yǔ)鉀鹽(yán)鍍鋅相近，鍍層(céng)與基體結合牢(láo)固，鈍化膜附着(zhe)力極好，彩(cǎi)色和深色鈍(dùn)化(huà)膜鍍層耐腐蝕能力強等性(xìng)能特點(diǎn)。但是(shì)在(zài)新(xīn)配(pèi)鍍液開始批(pī)量生産時(shí)，很快(kuài)發現形狀(zhuàng)複雜的零(líng)件朝上的内腔(qiāng)和低(dī)電流區存在嚴重的鍍層(céng)粗糙、發黑現象(xiàng)，而此現象在小(xiǎo)試(shì)中(zhōng)均(jun1)從未發(fā)現。

經過分(fèn)析和試驗，排除(chú)了這(zhè)種鍍鋅(xīn)液的成(chéng)分失調、循(xún)環過(guò)濾差以及可能(néng)存在(zài)重金屬雜(zá)質等情況(kuàng)，初步(bù)判定(dìng)産生故障(zhàng)的根(gēn)源在陽極(jí)的zn闆(pǎn)。因為(wéi)觀察(chá)鍍液中的zn闆發現，其表(biǎo)面有一層厚密(mì)的黑色細粉(fěn)狀物質，而同時懸(xuán)挂(guà)的不(bú)溶性鐵(tiě)闆則(zé)未(wèi)見任何異常。

将zn陽極闆取出，進(jìn)行酸洗、擦拭幹(gàn)淨後重新放入(rù)鍍槽(cáo)中，繼續電(diàn)鍍，零件内腔和(hé)低電流區的上述症狀明顯減(jiǎn)輕。但随(suí)着(zhe)電鍍(dù)時間(jiān)的延長，zn陽(yáng)極表(biǎo)面的(de)黑色(sè)細粉狀(zhuàng)物質逐(zhú)漸增多，故障又(yòu)重新出現，從而(ér)最終确定(dìng)故障(zhàng)原因(yīn)是(shì)，zn闆(pǎn)表面(miàn)的黑色細粉狀物質(zhì)沉落于朝(cháo)向上方的零件内腔和(hé)低(dī)電流(liú)區，再加上(shàng)鍍液的均(jun1)鍍(dù)能力好(hǎo)，零件(jiàn)内腔和低(dī)電流區鍍(dù)層在(zài)細粉的不斷沉(chén)落中(zhōng)快(kuài)速沉積(jī)，故形成(chéng)粗(cū)糙發(fā)黑的(de)不合格鍍層(céng)(零件外(wài)部和(hé)高電流區因極(jí)化較大和不易沉落(luò)黑色細粉(fěn)物質(zhì)，鍍層(céng)屬于(yú)正(zhèng)常(cháng)沉積，所以(yǐ)鍍層尚(shàng)好(hǎo))。刮下(xià)zn陽極(jí)表(biǎo)面的黑(hēi)色細粉(fěn)狀物質(zhì)進行分析(xī)拔現(xiàn)該物質是鐵元素。正是由于鐵(tiě)粉末不斷從陽極闆(pǎn)表面以固(gù)體微粒形式脫(tuō)離下來落入鍍(dù)鋅溶液(yè)，才造成了電鍍複雜零件時内腔和低(dī)電流(liú)區(qū)的粗糙(cāo)、發(fā)黑(hēi)現象。

那麼(me)，zn陽極闆中的鐵(tiě)來源(yuán)于何(hé)處呢?通過(guò)對制作鋅陽極闆的(de)鋅錠(dìng)進(jìn)行分析檢測(cè)，所用鋅錠成分(fèn)完全符合國家(jiā)标準。其鐵含量(liàng)為痕量，根本不會造(zào)成zn陽極溶解過程中細粉狀鐵末不(bú)斷析(xī)出。再(zài)對鋅陽極熔鑄各工藝環(huán)節(jiē)進(jìn)行檢(jiǎn)查，發(fā)現zn陽極中(zhōng)的鐵(tiě)雜質(zhì)來源于熔(róng)鑄zn闆(pǎn)的(de)過程。

鋅錠首先經加熱(rè)熔融後(hòu)，将鋅水(shuǐ)倒人模具中，冷(lěng)卻脫模(mó)後(hòu)即制(zhì)得zn陽極(jí)闆。在鋅(xīn)錠熔(róng)融過(guò)程中(zhōng)，使(shǐ)用(yòng)的鋅鍋由(yóu)碳鋼制作，鋅鍋(guō)壁從外至裡，zn含(hán)量依次升高，fe含量依(yī)次降(jiàng)低zn有自鋅液向鍋壁(bì)外層(céng)擴散的傾(qīng)向，而fe有自鍋壁(bì)向 zn液(yè)擴散的傾向。而且鋅(xīn)鍋内(nèi)壁的(de)fe向熔融鋅(xīn)液的擴(kuò)散量和擴散(sàn)速度(dù)，随着(zhe)鍋壁(bì)鋼材中si含量超(chāo)過0．03％而急劇增長(zhǎng)，也(yě)随着熔(róng)融zn液的(de)溫度超過460℃明顯增(zēng)長。

熔(róng)鑄zn陽極闆的鋅(xīn)鍋若用普(pǔ)通碳鋼焊制，其鋼闆(pǎn)的si含量一般為(wéi)0．3％左右，遠(yuǎn)高于适(shì)宜做熱鍍鋅鍋(guō)的低(dī)碳痕si鋼中的si含量，并(bìng)且熔(róng)鋅溫度(dù)又控(kòng)制不好，從而(ér)造成(chéng)了鍋壁中的fe強烈地向(xiàng)鍋(guō)内熔(róng)融的zn中擴(kuò)散，使(shǐ)zn中fe含量随着熔(róng)zn時間的延長而(ér)成倍地增(zēng)加，故(gù)而所(suǒ)鑄造(zào)出的(de)zn陽極闆中(zhōng)含有(yǒu)較多的fe雜質。

由(yóu)于fe雜質是(shì)以擴(kuò)散方式(shì)進人zn中(zhōng)，這樣(yàng)在(zài)陽極zn闆中(zhōng)含有(yǒu)的fe就分(fèn)散的特别(bié)細密。當zn陽極(jí)闆在鍍(dù)鋅溶(róng)液(yè)中(zhōng)發生(shēng)溶解(jiě)時，而分散細密的fe在(zài)強堿(jiǎn)性鍍鋅(xīn)液中處于鈍态，不(bú)能以(yǐ)離子狀(zhuàng)态溶入(rù)鍍鋅(xīn)液中(zhōng)。随着zn陽極闆的(de)溶解(jiě)，fe以固體(tǐ)微(wēi)粒(lì)形式逐漸地(dì)彌散(sàn)進入鍍(dù)液中。由于顆(kē)粒(lì)過于細(xì)小(xiǎo)，一般循環過(guò)濾器的作用不甚顯(xiǎn)著。這(zhè)樣在(zài)不斷沉(chén)落鐵微(wēi)粒的情況(kuàng)下鍍鋅，使(shǐ)得快速沉(chén)積的零件内腔(qiāng)和低電(diàn)流區産(chǎn)生了(le)粗糙、發黑(hēi)的現(xiàn)象。

問題找(zhǎo)到了(le)，采取更換(huàn)鋅陽(yáng)極或者改進制(zhì)備鋅(xīn)陽極的工藝(yì)(采(cǎi)用低(dī)碳痕(hén)si型的鋼鐵材(cái)料制成熔融(róng)zn錠的鋅鍋(guō)，嚴格(gé)控制熔(róng)zn溫度等)，從而消除了鋅酸鹽(yán)鍍鋅零件(jiàn)出現(xiàn)的内腔和低電流區(qū)的(de)粗(cū)糙、發黑(hēi)現象。為(wéi)了防止(zhǐ)其他固(gù)體微粒的(de)影響(xiǎng)，用250目(mù)以上耐強(qiáng)堿的(de)濾布(如丙綸)，經(jīng)雙線縫口(kǒu)制作zn陽(yáng)極(jí)袋，套(tào)在zn陽極闆上，徹底隔絕鑄造zn闆(pǎn)析出的細微粉，并每隔(gé)3個月取出陽極袋用鹽(yán)酸清(qīng)洗一(yī)次，徹(chè)底避(bì)免(miǎn)了這種(zhǒng)鍍鋅故(gù)障的發(fā)生。