本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種滾鍍槽錫鋅合金電鍍裝置及工藝。
背景技術(shù)：
：目前，錫鋅合金鍍層可由多種方法制備，比如熱浸鍍工藝、真空鍍工藝等，但該類工藝都有各自的缺陷，而滾鍍槽錫鋅合金電鍍工藝用的比較廣泛，且前景較好；在鋅錫合金電鍍制程中，鍍液中的二價(jià)錫含量是否穩(wěn)定會(huì)影響工件錫層的錫含量，理論上陽(yáng)極的電流效率為100％，而陰極電流效率為35-65％，目前錫鋅合金電鍍工藝采用的單陽(yáng)極電鍍，電鍍過程中，鍍液中的錫含量逐漸上升，造成鍍液中的錫和鋅離子比例失調(diào)，電鍍后電鍍層內(nèi)的錫鋅合金含量不均勻或超出合金鍍層要求的合金配比進(jìn)而導(dǎo)致合金電鍍層的防腐蝕性能大大降低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種滾鍍槽錫鋅合金電鍍裝置及工藝，該裝置采用至少一組可溶性陽(yáng)極、至少一組不溶性陽(yáng)極，且可通過電源整流器單獨(dú)控制電流，以使可溶性陽(yáng)極電流分散，使鍍?cè)≈卸r(jià)錫離子含量保持穩(wěn)定。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種滾鍍槽錫鋅合金電鍍裝置，包括電鍍槽、滾桶，還包括至少兩個(gè)電源整流器、及分別與電源整流器的正極相電連的陽(yáng)極組件、與所述電源整流器的負(fù)極相電連的陰極工件；所述陽(yáng)極組件和陰極工件相對(duì)設(shè)置于電鍍槽內(nèi)；所述陽(yáng)極組件包括至少一組可溶性陽(yáng)極、至少一組不溶性陽(yáng)極；所述可溶性陽(yáng)極選自錫板、錫鋅板中的一種或兩種。進(jìn)一步地，所述不溶性陽(yáng)極選自石墨陽(yáng)極、碳基陽(yáng)極、鈦陽(yáng)極、鍍鉑鈦陽(yáng)極、陶瓷涂覆陽(yáng)極中的一種或兩種以上。進(jìn)一步地，還包括至少兩組導(dǎo)電桿，所述導(dǎo)電桿與陰極工件呈平行相對(duì)設(shè)置，且與電源整流器的正極相電連，所述可溶性陽(yáng)極和不溶性陽(yáng)極分別懸掛于靠近陰極工件的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電桿和外側(cè)導(dǎo)電桿上。進(jìn)一步地，還包括導(dǎo)電頭，所述導(dǎo)電頭一端與陰極工件電連，另一端與電源整流器的負(fù)極電連。一種使用如上所述的一種滾鍍槽錫鋅合金電鍍裝置進(jìn)行的錫鋅合金電鍍工藝，對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理之后，使用下述條件下的鍍?cè)?shí)施電鍍處理:pH：6.2‐7.0；二價(jià)錫：0.8‐3.5g/L；二價(jià)鋅：15‐36g/L；可溶性陽(yáng)極電流：100‐250A；不溶性陽(yáng)極電流：10‐150A；陰極電流密度為0.5‐2.0A/dm2；鍍?cè)囟葹?8‐30℃。本發(fā)明所述技術(shù)方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，取得的有益效果是：(1)本制程使用雙陽(yáng)極，同時(shí)采用錫鋅或錫板作為可溶性陽(yáng)極，石墨等不溶性材料作為不溶性陽(yáng)極，介由管控雙陽(yáng)極電流，從而分散錫鋅板或錫板陽(yáng)極電流，防止鍍?cè)≈绣a和鋅離子比例失調(diào)，穩(wěn)定鍍?cè)≈卸r(jià)錫及二價(jià)鋅離子，可以為錫鋅電鍍液提供所需穩(wěn)定的錫和鋅金屬離子補(bǔ)充，使工件錫鋅鍍層中的錫含量保持穩(wěn)定。(2)采用本發(fā)明所述裝置及工藝，通過雙陽(yáng)極電流調(diào)整及鍍?cè)?shù)條件的管控可以有效控制鍍層中錫含量在70±12％，結(jié)晶細(xì)致，工件電鍍后錫鋅合金含量比例穩(wěn)定,耐腐蝕及焊接性能佳，導(dǎo)電率電阻低，耐沖擊性能好、不易剝落。(3)鍍?cè)囟鹊母叩椭苯佑绊戨婂児ぜ馁|(zhì)量；溫度太高工件錫含量會(huì)上升，使得工件光澤度變差，溫度太低鍍?cè)‰x子交換慢，使得工件燒焦，本發(fā)明控制鍍?cè)囟葹?8‐30℃，制得的工件光澤度較好。(4)本發(fā)明可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)懸掛錫鋅板陽(yáng)極或錫板陽(yáng)極和不溶性陽(yáng)極的個(gè)數(shù)及比例進(jìn)行調(diào)整，提高產(chǎn)量。附圖說明圖1為本發(fā)明所述的一種滾鍍槽錫鋅合金電鍍裝置示意圖。附圖標(biāo)記：電鍍槽‐1、滾桶‐2、石墨陽(yáng)極‐3、錫鋅陽(yáng)極‐4、陰極工件‐5、A電源整流器‐6、B電源整流器‐7、錫鋅電鍍液‐8、導(dǎo)電頭‐9、內(nèi)側(cè)導(dǎo)電桿‐10、外側(cè)導(dǎo)電桿‐11。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種滾鍍槽錫鋅合金電鍍裝置，包括電鍍槽、滾桶，還包括至少兩個(gè)電源整流器、及分別與電源整流器的正極相電連的陽(yáng)極組件、與所述電源整流器的負(fù)極相電連的陰極工件；所述陽(yáng)極組件和陰極工件相對(duì)設(shè)置于電鍍槽內(nèi)；所述陽(yáng)極組件包括至少一組可溶性陽(yáng)極、至少一組不溶性陽(yáng)極；所述可溶性陽(yáng)極選自錫板、錫鋅板中的一種或兩種；本發(fā)明所述錫鋅板，錫含量70﹪、鋅含量30﹪。具體地，所述不溶性陽(yáng)極選自石墨陽(yáng)極、碳基陽(yáng)極、鈦陽(yáng)極、鍍鉑鈦陽(yáng)極、陶瓷涂覆陽(yáng)極中的一種或兩種以上。具體地，還包括至少兩組導(dǎo)電桿，所述導(dǎo)電桿與陰極工件呈平行相對(duì)設(shè)置，且與電源整流器的正極相電連，所述可溶性陽(yáng)極和不溶性陽(yáng)極分別懸掛于靠近陰極工件的內(nèi)側(cè)導(dǎo)電桿和外側(cè)導(dǎo)電桿上。具體地，還包括導(dǎo)電頭，所述導(dǎo)電頭一端與陰極工件電連，另一端與電源整流器的負(fù)極電連。一種使用如上所述的一種滾鍍槽錫鋅合金電鍍裝置進(jìn)行的錫鋅合金電鍍工藝，對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理之后，使用下述條件下的鍍?cè)?shí)施電鍍處理:pH：6.2‐7.0；二價(jià)錫：0.8‐3.5g/L；二價(jià)鋅：15‐36g/L；可溶性陽(yáng)極電流：100‐250A；不溶性陽(yáng)極電流：10‐150A；陰極電流密度為0.5‐2.0A/dm2；鍍?cè)囟葹?8‐30℃。本發(fā)明具體實(shí)施方式，如圖1所示，該裝置是由電源整流器6、7和電鍍槽1組成，電鍍槽1縱向設(shè)置有滾桶2內(nèi)有導(dǎo)電頭9及所要電鍍工件即陰極5，相對(duì)于陰極縱向設(shè)有左右兩個(gè)導(dǎo)電頭9并用導(dǎo)線連接至A電源整流器6、B電源整流器7負(fù)極，導(dǎo)電桿10、11與陰極工件5呈平行相對(duì)設(shè)置，且與電源整流器6、7的正極相電連，石墨陽(yáng)極3直接懸掛于外側(cè)導(dǎo)電桿11，且該外側(cè)導(dǎo)電桿11直接連接于A電源整流器6上；錫鋅陽(yáng)極4直接懸掛于內(nèi)側(cè)導(dǎo)電桿10，且該內(nèi)側(cè)導(dǎo)電桿10直接連接于B電源整流器7上；電鍍槽1內(nèi)注入錫鋅電鍍液8。該設(shè)備使用雙陽(yáng)極雙導(dǎo)電桿，電流可獨(dú)立調(diào)整，如圖1所示，錫鋅陽(yáng)極4上掛有3塊錫鋅板；石墨陽(yáng)極3上掛有4根石墨棒，可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)懸掛錫鋅陽(yáng)極4和石墨陽(yáng)極3的個(gè)數(shù)及比例進(jìn)行調(diào)整。鍍液管控具體實(shí)施方式如下：固定參數(shù)：每滾桶入料20kg，表面積:282.6dm2，電鍍時(shí)間60min，鍍液原料如表1所示，原料濃度硫酸亞錫6g/L七水硫酸鋅130g/L硫酸銨110g/L氨水(30％)130ml/L有機(jī)添加劑若干種表1實(shí)施例1對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理之后，使用下述的鍍?cè)l件下實(shí)施電鍍處理:pH：6.2；二價(jià)錫：0.8g/L；二價(jià)鋅：15g/L；錫鋅陽(yáng)極電流：120A；石墨陽(yáng)極電流：21.3A；鍍?cè)囟葹?8℃；陰極電流密度為0.5A/dm2。實(shí)施例2對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理之后，使用下述的鍍?cè)l件下實(shí)施電鍍處理:pH：6.5；二價(jià)錫：1.2g/L；二價(jià)鋅：18g/L；錫鋅陽(yáng)極電流：135A；石墨陽(yáng)極電流：48.3A；鍍?cè)囟葹?2℃；陰極電流密度為0.65A/dm2。實(shí)施例3對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理之后，使用下述的鍍?cè)l件下實(shí)施電鍍處理:pH：7.0；二價(jià)錫：1.5g/L；二價(jià)鋅：22g/L；錫鋅陽(yáng)極電流：160A；石墨陽(yáng)極電流：66A；鍍?cè)囟葹?4℃；陰極電流密度為0.8A/dm2。對(duì)比例1對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理之后，采用錫鋅板單陽(yáng)極進(jìn)行電鍍工藝，使用下述的鍍?cè)l件下實(shí)施電鍍處理:pH：6.2；二價(jià)錫：0.8g/L；二價(jià)鋅：15g/L；錫鋅陽(yáng)極電流：141.3A；鍍?cè)囟葹?8℃；陰極電流密度為0.5A/dm2。對(duì)比例2對(duì)工件進(jìn)行預(yù)處理之后，采用錫鋅板單陽(yáng)極進(jìn)行電鍍工藝，并使用下述的鍍?cè)l件下實(shí)施電鍍處理:pH：5.5；二價(jià)錫：0.8g/L；二價(jià)鋅：15g/L；錫鋅陽(yáng)極電流：141.3A；鍍?cè)囟葹?8℃；陰極電流密度為0.5A/dm2。對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行鍍層膜厚度分析、錫含量及鋅含量的測(cè)定，數(shù)據(jù)結(jié)果表2所示：實(shí)施例鍍層膜厚/um錫含量/﹪鋅含量/﹪實(shí)施例16.2‐7.866‐7525‐34實(shí)施例27.5‐9.565‐7228‐35實(shí)施例38.8‐10.558‐6634‐42對(duì)比例110.2‐13.685‐937‐15對(duì)比例214.7‐17.588‐973‐12表2如表2的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，以雙陽(yáng)極電流調(diào)整及槽液管控可以有效控制鍍層錫含量在70±12％之間，且鍍層較均勻，合金結(jié)晶細(xì)致，抗腐蝕能力最好，電率電阻低，焊接性能好，耐沖擊性能好、不易剝落，而對(duì)比例1和對(duì)比例2中，工件鍍層的錫含量過高，且鍍層粗糙，耐腐蝕性能及抗沖擊性能大大降低。本發(fā)明所述滾鍍槽錫鋅合金電鍍裝置及工藝，其工作原理如下:在錫鋅合金電鍍制程,鍍液中的二價(jià)錫含量是否穩(wěn)定會(huì)影響工件鋅錫層的錫含量,理論上陽(yáng)極的電流效率為100％，陰極的電流效率為35～65％，當(dāng)使用單陽(yáng)極電鍍時(shí)，鍍液中的錫含量會(huì)逐漸上升；造成鍍液中的錫和鋅離子比例失調(diào)，而本制程使用雙陽(yáng)極，同時(shí)采用錫鋅或錫板作為可溶性陽(yáng)極，石墨等不溶性材料作為不溶性陽(yáng)極，介由管控雙陽(yáng)極電流，從而分散錫鋅板或錫板陽(yáng)極電流，防止鍍?cè)≈绣a和鋅離子比例失調(diào)，穩(wěn)定鍍?cè)≈卸r(jià)錫及二價(jià)鋅離子，可以為錫鋅電鍍液提供所需穩(wěn)定的錫和鋅金屬離子補(bǔ)充，使工件錫鋅鍍層中的錫含量保持穩(wěn)定。采用本發(fā)明所述裝置及工藝，通過雙陽(yáng)極電流調(diào)整及鍍?cè)?shù)條件的管控可以有效控制鍍層中錫含量在70±12％，結(jié)晶細(xì)致，工件電鍍后錫鋅合金含量比例穩(wěn)定,耐腐蝕及焊接性能佳，導(dǎo)電率電阻低，耐沖擊性能好、不易剝落。上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3