锌酸盐镀锌常见故障现象分析：锌酸盐镀锌液成分及工艺参数的影响

锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法：镀层钝化膜质量故障(发花、变色、变暗等)目前镀锌进行钝化处理的工艺主要低铬彩色钝化和三价铬钝化，在钝化后有时放置一夜或几天时间，钝化膜的表面就会出现雨点状白点，大小不一，钝化膜也变暗变淡，光亮度下降。

1．原因分析实际上发生这种故障的原因更复杂，可能有镀液的问题；前处理不良的问题；基材有麻点，镀后出光等清洗不良的问题；钝化液成分比例失调的问题；钝化膜老化时间不够的问题；环境的问题，空气中水蒸气、酸雾严重使得钝化膜色泽变化和腐蚀等。

2．解决方法针对上述可能的原因，逐条采取措施。

调整镀液成分到工艺规范，并且对镀液进行锌粉、硫化钠处理，再进行电解处理；加强除油、活化等前处理工序；加强镀后清洗和出光工序；严格控制钝化溶液成分和钝化工艺参数，控制好钝化膜的色彩；加强钝化后老化工艺的控制；改善工作环境，镀后零件尽快入库等。

尤其要注意的是钝化后的老化问题，因为热水槽老化温度过高(>70℃)，就会使得钝化膜中的六价铬溶解，形成耐蚀性很差的多孔钝化膜。

就容易出现镀锌层钝化膜表面的雨点状白点，钝化膜变暗变淡，光亮度下降的故障。

严格控制钝化老化工序(60℃)，这种故障就可以消除，生产恢复到正常。

其他环节也会出现钝化质量的故障的问题，如某厂采用DE碱性锌酸盐镀锌液，低铬钝化的滚镀锌工艺生产线，出现了钝化膜发花，表面有许多大块不规则灰黑色斑块的故障。

经分析是由于镀锌后的清洗槽中白色絮状沉淀较多，出光槽溶液呈黄棕色，pH值接近4，这些都可能带来电镀故障，由于清洗不干净和出光液pH高，造成电镀零件表面碱性镀液的清洗不够，出光液的出光作用下降，导致钝化膜发花等故障。

通过增加一道热水洗，将出光液pH调至l左右后，故障排除，生产恢复到正常。

锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法：锌酸盐镀锌层起泡故障的分析与处理实例首先我们从零件的制备加工检查，没有发现出现起泡的可疑环节，所以重点考虑电镀各个工序的影响。

零件表面的油污，一般是经化学除油、电解除油清除干净。

但若操作不当或者除油液成分失调，可能会有少量油珠残留在零件表面，这就可能引起镀锌层的起泡。

零件若酸洗除锈时间过长，可能由于过腐蚀也会引起镀层的起泡。

此外，镀前活化不充分，没有活化，零件表面形成了一层薄氧化膜，也会导致镀层结合力变差而起泡。

因此，碱性锌酸盐镀锌前处理要严格控制。

前处理流程为：化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗除锈→2次流动水洗→电解除油→热水洗→流水洗→镀前活化→2次流动水洗→镀锌。

除油液要定期加料；酸洗液、镀前活化液要定期更换，而且要严防铜杂质的危害。

(1)电镀工序中引起镀层起泡的可能因素。

挂具选择不当会引起锌镀层起泡，这一点往往易被人们忽略。

一般是用焊锡或铜将挂钩与杆子焊接在一起，再浸塑、浸漆，或用聚氯乙烯薄膜包扎。

若包扎破损，焊接处易受电解质腐蚀，腐蚀产物附着在零件表面、零件自上而下便产生带状密集小泡，因此，应经常检查挂具焊接处是否破损以防止挂具腐蚀而引起镀层起泡。

镀液操作或维护不当导致锌镀层起泡。

镀液中添加剂含量过高，易夹杂在镀层中使得内应力骤增，导致镀层起泡；镀液中重金属杂质，如铅、铜等含量过高，使锌层中夹杂过多的铅、铜等杂质，镀层与基体结合不良而起泡；光亮剂香草醛加入过多，镀层的光亮性虽好，但脆性增大，导致镀层起泡，此外，操作条件控制不当如温度太低，电流密度太大，也会导致镀层夹杂有机杂质，引起起泡。

镀后钝化工序的影响。

镀后出光、钝化操作不当，清洗不彻底，出光液、钝化液残留在镀层内，烘烤老化也容易引起镀锌层起泡。

(2)采取措施，严格控制镀锌工序消除起泡故障。

①生产厂首先把好了原材料关，选用性能优良的锌酸盐镀锌原料和添加剂，并且在添加剂加入镀槽前，先进行霍耳槽实验。

②加强镀锌槽液的维护，严格控制添加剂及光亮剂的补充量，以"少加勤加"为原则，或者根据霍耳槽试验计量补加。

镀锌工艺、原理及影响因素什么是镀锌？镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。

主要采用的方法是热镀锌。

锌易溶于酸，也能溶于碱，故称它为两性金属。

锌在干燥的空气中几乎不发生变化。

在潮湿的空气中，锌表面会生成致密的碱式碳酸锌膜。

在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中，锌的耐蚀性较差，尤其在高温高湿含有机酸的气氛里，锌镀层极易被腐蚀。

锌的标准电极电位为-0.76V，对钢铁基体来说，锌镀层属于阳极性镀层，它主要用于防止钢铁的腐蚀，其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。

锌镀层经钝化处理、染色或涂覆护光剂后，能显着提高其防护性和装饰性。

镀锌工艺：镀锌工艺主要有热镀锌和冷镀锌两类。

冷镀锌又称电镀锌。

这里主要讨论电镀锌。

电镀锌种类繁多，五花八门。

但从镀锌镀液的PH值上分，主要有两在类：碱性镀锌和酸性镀锌。

碱性镀锌碱性镀锌工艺是指镀液的PH值是碱性。

但因络合剂不同，又分为氰化物镀锌和锌酸盐镀锌两种。

氰化物镀锌是个很古老的镀种。

镀液中主要有三种成分：主盐氧化锌，络合剂氰化钠和导电盐氢氧化钠（俗称火碱）。

早期的氰化镀溶液中是没有光亮剂的。

随着人们审美要求的提高，又在氰化液镀锌溶液中加入了起光亮作用的光亮剂。

氰化镀锌工艺稳定，镀层细致。

镀液分散能力好。

根据氰化钠含量的多少不同，又分为高氰，中氰和低氰镀锌三种。

氰化镀锌的最大缺点是毒性太大，对环境危害严重。

锌酸盐镀锌是近30年来发展较快的镀锌工艺。

它的主要成分是主盐氧化锌，络合剂兼导电盐氢氧化钠（俗称火碱）。

为了获得细致的分散能力好的光亮镀层，还要加入光亮剂。

国内锌酸盐镀锌的主要发展时期是20世纪70年代的大搞无氰镀锌年代，着名的DPE镀锌工艺和DE镀锌工艺一直使用着。

这种工艺虽然比不上氰化镀锌工艺的稳定、细致。

但它的最大优点是无氰。

对环境的危害要小的多。

锌酸盐镀锌有了新的发展，起泡和脆性等缺陷得到了克服，分散能力大为改进，可以和氰化镀锌比美。

镀锌件常见问题和解决方法
镀锌件在生产和使用过程中可能会出现一些常见的问题，以下是一些问题的解决方法：
漏镀（露铁）：这主要是由于表面预处理不好造成的。

钢材在出厂、存储、运输、加工过程中不可避免地沾上油漆或矿物脂，有时焊接部位探伤面需涂抹难清理的特殊油脂等，大多数企业又无脱脂工序，仅靠酸洗去除表面杂质，从而很容易造成漏镀。

镀锌层厚度不够：镀锌层厚度达不到标准要求将直接影响产品的使用寿命。

镀锌层厚度不够的原因包括锌液温度过低，镀件从锌液面起吊时的速度太快，角度太少，造成锌液流动不畅。

锌液中其他成分：锌液中夹杂过多其他金属成分或有害元素，可能造成如锌渣颗粒粘附在镀层表面和一些非正常的花纹、龟裂纹等缺陷。

镀锌工艺：热镀锌工艺不完善的主要问题有以下几个方面：酸洗后不水洗或水洗不充分，直接进入溶剂池内，使溶剂的酸性提高，铁离子增多；或者以盐酸作助镀剂，使被带钢表面上覆盖一层铁盐，带进锌液中，镀锌时形成合金渣附着在工件表面。

常见故障的分析和纠正(酸锌)常见故障的分析和纠正(1)镀层起泡，结合力不好。

镀前处理不良；镀液中添加剂过多；硼酸含量过低同时阴极电流密度过大等会使镀层起泡，造成结合力不好。

镀液中添加剂含量过多，则阴极表面上吸附了较多的有机添加剂，导致阴极表面憎水，同时它还会夹附于镀层内，造成镀层与基体金属间晶格不连续而结合不牢；镀液中硼酸含量低，阴极膜中pH容易升高，同时电流密度过大，阴极膜中pH更高，容易造成金属的氢氧化物或碱式盐夹附于镀层内，影响镀层晶格的正常排列，从而造成镀层结合不牢。

硼酸含量低，电流密度大造成的结合力不好较多地出现在零件的尖端和边缘，出现这类现象时，一方面检查电流，另一方面分析硼酸含量，然后按检查和分析结果进行纠正。

在排除了硼酸含量和电流密度的影响后，再加强镀前处理或用良好的镀前处理与原来的操作进行对比，检查镀前处理是否有问题。

另外用赫尔槽试验检查添加剂的含量。

当发现添加剂含量过高，可用电解或活性炭处理降低其含量。

(2)镀层粗糙。

镀液中锌含量过高；添加剂含量偏低；温度过高或镀液中有固体微粒等都会使镀层粗糙。

镀液中锌含量和温度升高，添加剂含量降低，都是降低阴极极化，导致镀层粗糙。

假使在电镀过程中，镀液温度有升高的趋势，那么最好装置冷却设备。

假使温度略微偏高而没有冷却设备，也可加入适量的苯甲酸钠，以改善镀层的结晶组织。

添加剂含量的多少，可用前述的赫尔槽试验确定，同时还可以从一些现象进行观察，因为添加剂含量偏低时，不但镀层粗糙，同时镀层的光泽差，电流密度的范围比较狭小，低电流密度处镀层色暗，当同时出现这些现象时，再在赫尔槽试验的溶液中，加入适量的添加剂后进行试验，观察阴极样板上的镀层状况，若有好转，可向镀液中补充添加剂。

镀液中的锌含量，可按分析进行调整。

发现锌含量过高时，一方面要稀释镀液，将其浓度调节在工艺范围内，另一方面要减少阳极面积，防止锌含量继续升高。

确定镀液中是否有固体微粒，一种方法是在搅拌镀液的情况下，用500mL(或1000mL)的量杯取一杯镀液，将它放置在强烈的光线下观察；另一方法是用定量滤纸过滤少量镀液，然后观察滤纸上同体微粒的多少，从而估计镀液中固体微粒的含量，若镀液中固体杂质较多，就应过滤镀液，除去这类杂质。

在我国碱性锌酸盐镀锌约占镀锌总量的50％。

在长期实践中，人们积累了许多碱性锌酸盐镀锌工艺维护管理的成功经验和排除故障的有效方法。

由于锌酸盐镀锌溶液配方和溶液成分的差异，尤其是添加剂(有进口的和国内公司生产的)的不同，可能出现的故障原因和故障特征也有所不同。

因此，需要技术人员认真分析，找出故障出现的原因，进而找出消除故障的措施。

一般而言，锌酸盐镀锌可能出现的故障现象和原因主要包括以下几种。

1 镀层起泡发脆、结合力差可能原因：①镀前处理不良；②镀液中氧化锌含量高；③镀液中氢氧化钠含量低；④阴极电流密度大；⑤镀液温度低；⑥添加剂添加过量；⑦镀液中有机杂质多等。

2 镀层结晶粗糙可能原因：①镀液中氧化锌含量高；②氢氧化钠含量低；③电流密度大；④添加剂添加过量；⑤镀液中金属杂质多等。

3 镀层沉积速率慢可能原因：①镀液中氧化锌含量低；②氢氧化钠含量高或低；③电流密度小；④镀液的温度低等。

4 镀层光亮不均匀可能原因：①电流密度小；②镀液中添加剂不足；③镀液中有机杂质多等。

5 镀层花斑发雾可能原因：①镀前处理不良；②添加剂过量；③镀液的温度高等。

6 镀层发暗或钝化无光泽可能原因：①镀液中添加剂不足；②金属杂质多等。

7 镀锌阳极出现钝化发黑可能原因：①镀液中氢氧化钠含量低；②阳极的面积小；③电流密度大等。

8 镀液的分散能力差可能原因：①添加剂不足；②氧化锌含量高；③氢氧化钠含量高；④镀液温度高等。

9 镀液的深镀(覆盖)能力差可能原因：①电流密度小；②镀液温度低；③添加剂不足，有机杂质多等。

需要说明的是，镀锌过程中出现上述故障，有可能是其中的一种或几种，分析和解决这些故障的思路和方法需要综合考虑多种因素。

另外在生产中还有一些其他的特殊的故障出现，如镀层脆性大等也需要注意。

1 工件镀锌后镀层起泡的原因是什么？工件镀锌后有的镀层当时看不出什么问题，放置几天或经过加热除氢后就发现有起泡现象。

对氰化物镀锌、碱性锌酸盐镀锌或氯化物镀锌，这种镀层起泡的相同原因都是由于：1）工件镀前处理不良；2）添加剂加入过量；3）电解液中锌离子质量浓度过高而络合剂不足。

•12 •影响锌酸盐镀锌质量的原因浅析奚兵（常州市荆川里小区12丙201，江苏 常州 213015）摘 要：分析了镀前处理、镀液成分、杂质、操作条件对锌酸盐镀锌质量的影响，并给出了相应的解决办法和措施。

介绍了各工序操作中应注意的问题及镀液维护的参数范围。

实践表明，锌酸盐镀锌工艺可以获得不亚于氰化物镀锌质量的镀层。

关键词：锌酸盐镀锌；前处理；镀液维护；镀层质量 中图分类号：TG178; TQ153.15文献标志码：B文章编号：1004 – 227X (2009) 10 – 0012 – 03Analysis on causes affecting deposit quality of zincate zinc plating // XI BingAbstract: The effects of pre-plating treatment, bath composition, impurities and operation conditions on the deposit quality of zincate zinc plating were analyzed. Some corresponding solutions and measures were suggested. The problems needing attention in process operation and the parameter range of bath maintenance were introduced. The practice shows that the quality of deposit obtained by zincate zinc plating is no worse than that by cyanide zinc plating. Keywords: zincate zinc plating; pretreatment; bath maintenance; deposit qualityAuthor’s address: Flat.201, The Third Unit, No.12 Building, Jingchuanli Residential Quarter, Changzhou 213015, China1 前言锌酸盐镀锌是在传统氰化物镀锌基础上发展起来的环保型镀锌工艺之一。

探讨锌酸盐镀锌工艺及常用镀锌添加剂的种类现代电镀网讯：一、锌酸盐镀锌工艺是否可以取代氰化物镀锌工艺碱性锌酸盐镀锌的开发为的就是替代氰化物镀锌工艺。

但是早期的碱性锌酸盐镀锌工艺由于添加剂的性能还不够好，存在主盐浓度低并且不易控制的缺点，同时当镀层镀得太厚时，其脆性增加，特别是不能用作烤漆底层使用，因为经高温烘烤时会出现起泡现象。

但是近年来随着碱性镀锌添加剂技术的进步，碱性镀锌的主盐浓度有了较大的提高，且可以镀厚和通过高温考验，有些性能甚至超过了氰化物镀锌，因此，现在锌酸盐镀锌已经可以取代氰化物镀锌。

以现在市场上流行的高性能锌酸盐镀锌工艺(ZN265添加剂)为例，以前开发的碱性无氰镀锌工艺，脆性大，无法镀得超过15μm厚镀锌层，也无法承受200℃左右数小时的除氢处理(容易鼓泡和起皮)。

而现在的新型镀锌工艺允许镀厚锌。

只要合理补加光亮剂，即可以实现镀锌层中压应力与张应力的平衡，可保证镀锌层厚度达到25μm而无脆性。

从应力实验的结果可看出，在25μm厚度时，制件仍可以任意弯曲而镀层不脱皮。

除了脆性得到了改善以外，镀层的分散能力也获得了较大的改善。

当电流密度在高电流区与低电流区相差20倍时(霍尔槽试片高区距边缘1.5cm，低区距边缘1.5cm，电流密度分别为8.60A/dm2及0.43A/dm2，如下图所示)，镀层厚度比为1.5倍，而氰化物镀锌层厚度比为4倍，酸性镀锌层厚度比为8倍。

ZN-265碱性锌酸盐镀锌分散性能霍尔槽试验因此，不管工件各个部位的电流密度有多大，ZN-265无氰镀锌液体均能得到一个较为固定的电镀速率，这就是说，即使在极其尖锐的边角部位都不会沉积过多的锌。

这就是因为添加剂使得这些部位的电流效率降低，同时也能防止这些部位镀层烧焦。

一、常用的镀锌添加剂的中间体有哪些由于镀锌添加剂的开发曾经是以取代氰化物镀锌为主，因此，现在流行的镀锌中间体是以秀于取代氰化物镀锌的碱性锌酸盐的添加剂中间体为主，所以常用的镀锌添加剂中间体如下：化学名：IME水性阳离子聚合物外观：淡黄色水溶液含量：约35%PH值：5.0～7.0溶解度(20℃)：水：任意比例；甲醇：任意比例用量：10～100mg/L应用：用于氰化物、碱性、无氰镀锌中，作为主光亮剂，常与BN-48、BPC-48/34配合使用。