镀铬常见故障及处理

gongjian
1. 工件因渗氢镀不上铬
某电镀厂镀一批由热轧钢板制成的镀铬件时，由于工作表面锈蚀严重，酸洗时，氧化皮难以除尽，不得不延长时间，此时氧化皮虽然尽了，但工件的表面却出现了坑坑哇哇，边缘部分因为是剪切加工的，酸洗时又极易过腐蚀，结果遭到严重渗氢，镀不上铬，经驱氢处理仍未能满足镀铬要求。
解决这个问题的最有效的方法是表面重新加工，把锈蚀处的平面和剪切加工的表面在重新加工一下，该厂经于来协单位商定，对工件加工后镀出铬层满足了质量要求。
这种工件如果在机加时先把锈蚀处磨削掉，不仅不会发生这次故障，而且还能提高工件的表面质量。
2. 不锈钢镀铬的前处理要求
不锈钢表面想要获得牢固的铬层质量，首先要彻底除尽表面的氧化膜，这层结合牢固且致密的氧化膜很难除去，经过实践，摸索出下列工艺方法。
已经除尽油污的工件挂入镀铬槽的阴极上，以5~6的电流密度进行活化处理，这时不锈钢表面不会沉积上铬，只有氢气析出，这些氢原子与不锈钢表面的氧化膜作用，使表面获得充分活化，活化时间需视不锈钢表面的膜层情况而定，一般在5min即可，膜层过厚的需要8~10分钟，然后施以正常的电流镀铬，不要反镀，否则不利于结合强度。
3. 镀铬阳极的保护方法
新铸成的铅锑合金阳极，经刷洗干净后（或经过刷洗的旧铅锑阳极），如果直接挂入镀铬槽中，会很快生成一层导电性差的黄色铬酸铅，此铬酸铅会影响正常使用，但若在带电的情况下进入渡槽，并通过5~10A/dm2的电流阳极处理30~40min，阳极表面就会生成褐色的过氧化铅，有了这层过氧化铅，就很难再生成铬酸铅，但停产后还是应该把阳极从槽子中取出，经水洗后保存。
4. 阳极铬酸铅的的除去方法
清除可先在下列溶液中阳极电解处理。
NaOH 70~100g/L V 6~8v
NaCO3 70~100g/L t 视退除情况而定
若采用这方法处理后未能彻底，最后还需要用钢丝刷洗，且勿用盐酸洗，盐酸洗会产生氯化铅，不仅不宜再除去，且氯离子带入槽液易造成污染。
5. 硬铬层生锈
铬的电位虽然很负，但它有很强的钝化能力，它本身在大气中很稳定，但铬层内有很大空隙和裂纹，若单层镀铬，极有可能出现锈蚀，为此，在镀铬前需先镀层铜或镍，以防止基体金属裸漏出来。
一般镀铬后可以先用热水洗，后用毛巾擦干和烘箱中烘烤，最后在高于 105℃的机油中侵泡2~3分钟，以达到封闭镀层的目的。
6. 大面积件中间部位难以沉上理想铬层
某厂接到一批1.1*0.9m大板的抛光镀铬任务，质量总是过不了关，中间部位镀不上铬，中间镀上铬后四周，特别是四角即会严重烧焦，否则中间部位难以获得正常镀层。笔者采取以下2点措施。
1）镀铬阳极由平面改为锅形，锅形阳极可用铅版制作。
2）镀单面，把一排阳极撤下来，阴极移动到阳极位置，使阴，阳距离由原来的35cm增加到50~70cm（锅底50cm，锅沿70cm）。
7. 镀铬件孔眼、狭缝等处铬难以沉积
镀铬件的孔眼、狭缝等部位难以沉积上铬，主要是由电力线对这一部位密集而成的，众所周知，电流在电解液中流动时要克服较大欧姆电阻，同时电阻也由于该处电流密度的增大而增大，所以铬离子不能到达表面而沉积。因此，要改善与解决这些部位的沉积问题，在电镀过程中要注意以下几点。
1）要注意绑扎方法。要避免镀件与镀件，镀件与夹具以及不导电的护框贴靠过近等人为因素而引起的缝隙，否则该部位的镀层厚度将远远低于其他部位，甚至镀不上铬。为此，在绑扎过程中要考虑他们之间的距离，此外，镀件悬挂时的角度方向等也需要注意。
2）采取堵孔措施。避免孔的周围镀不上铬的有效办法就是堵孔（一般孔内是允许无镀层的），装饰铬可用乳胶塞子，镀硬铬以采取铅堵为好。可避免产生边缘效应以及由此而引起孔周围镀层过厚的弊端。
3）正确计算所需要的电流。否则不但这些部位镀不上铬，其他部位也镀不上。
4）采用辅助阳极。采用辅助阳极有利于降低电流在电解液中的电阻，这是改善深孔内表面镀层的主要措施之一，但只适用于一定直径的孔眼，孔径过小也是无能为力的。
5）采用大电流冲击，对于浅的通孔或较大的盲孔可用大电流冲击，来满足孔内及周围的铬层要求，冲击电流比正常电流大1/2，时间15~30min，时间过长尖端部位容易烧焦。
6）改进设计结构。
8. 镀铬槽内首尾两串工件容易烧焦
此类问题可利用压电棒来解决，压电棒是用直径5mm，长略长于阳极板的铜棒制成，使用时挂在槽内的阴极杠的首尾两端，把镀件夹在中间，以引走部分电流。
9. 电抛光件镀铬困难
根据电抛光原理的假说：当电路接通后，随着阳极表面层金属的溶解，在工件表面就被一层由溶解的阳极金属和电解液所组成的黏膜盖住，它的黏度很高，导电率很低，由于电抛光件表面黏膜的存在，（凹陷部位较厚，电阻大，凸出部分薄，电阻小）且受到电抛光过程中形成的氧化膜的覆盖，因而严重影响了铬离子的放电析出，从而造成电抛光件镀铬困难，若在镀铬前在稀酸中处理即可获得良好的效果。此工艺既稀释了黏膜又使氧化膜溶解，从而大大改善了镀铬的表面状况，促进了铬的沉积。
10. 镀铬液体积电流密度的控制
镀铬工艺中对溶液的体积电流密度有严格的要求，必须控制在15~20A/L，否则就可能造成下列弊端。
1）引起溶液温度升温过快，槽内挂镀件过多时必然需要配送较大的电流，从而引起溶液的电热效应加剧，致使溶液温度上升过快，当溶液温度超过工艺范围要求2℃时，就有可能影响镀层质量。
2）影响镀件的深镀能力。当额定容积内受镀面积过大时必然会减少阴、阳极之间的自由空间，从而产生电力线的分布不均，进而影响镀件的深镀能力。
为了避免产生上述后果，镀硬铬的槽内镀件挂的稀一点为好。这样对保证产品质量促进生产进度都是有好处的。
11. 根据溶液成分和工艺条件调节电流密度
在正常情况下，按工艺文件中规定的电流密度范围配送电流能获得理想的铬层质量，当遇到溶液组成的比例失调、溶液温度失控、工艺方法变更、基体材料更改、镀件的几何形状过于复杂、应设置而未设置辅助阳极或屏蔽阴极、表面光洁度相差悬殊、绑扎方法欠妥以及镀件的表面状态过差等因素时，按工艺配送电流可能难以获得理想的铬层质量。将调整方法简述如下。
1）镀铬溶液组分失调时电流的调整。标准镀铬溶液配方中除了少量必要的三价铬之外，其余就是铬酐和硫酸，比例为100：1，当两者比例发生变化时，所需要配送的电流也需要做相应的调整，以弥补各自存在的不足：
比例小于100：1（硫酸略高）时，因电流效率和覆盖能力下降，溶液中三价铬生长速度加快，需要适当提高电流密度值，以强化覆盖能力。
比例小于100：1（硫酸略低）时，镀层的光亮度虽然有所降低，但覆盖能力仍较好，为避免镀层烧焦，应适当降低电流密度。
2）溶液温度失控电流密度的调整，温度升高电流密度升高，反之则降低
3）基体不同的调整，不同材料镀铬的起始电流不同，以铜和铜合金为例，由于铜在镀铬溶液中容易钝化，故起始电流应该大些，并带电入槽，防止钝化膜的产生。待表面镀上铬层需要加厚时，要调整到正常范围。否则容易出现烧焦现象。
4）复杂形状的零件电流的配送。和简单零件是不同的，如凹入面较深的零件镀铬时（为采取其它措施），要采取大电流冲击的方法，而对于尖端凸出的零件应采取电流密度下限，防止烧焦。（切莫把尖端朝向阳极）
5）镀件设有辅助阳极或未设屏蔽阴极时的电流密度的调整。电流要相对小些，具体应根据实际情况而定，批量生产应做实验件。
6）表面光洁度好的零件电流可比光洁度差的小一些。
7）不同表面形状的镀件镀铬时电流密度的调整。镀镍后立即镀铬的可比放置多日的镀件低些，经过抛光的镀镍表面可比未经抛光或抛光后又除油活化的要高些。
12. 补镀方法
将要补镀的部位侵入溶液中并稍过一点，用镀件的挂钩做导线，挂钩的一头与镀件之间连接，另一头与阴极梗连接，按正常镀铬的2倍电流冲击，镀半分钟后稍加提高，然后再镀半分钟即可，此时原来没有铬层的部位呈光亮色，有铬的部位呈灰色，该灰色用布轮抛光即可恢复光泽。
13. 铬上镀铬困难
铬上镀铬也称二次镀铬，工艺较为复杂，质量较难保证，这是因为铬在大气中容易钝化，故表面难直接获得结合牢固的镀层，需要经过特殊处理才可以满足要求。
1）阴极极化法 就是利用阴极处理时氢离子在阴极放电这一过程，促使原由铬层表面的钝化状态转化为活化状态，然后在此基础上进行补镀，具体的操作如下：化学除油→阴极电化学除油→温水冲洗→流水冲洗→20%硫酸补充活化→流水冲洗→镀铬槽中预热→镀铬，镀铬起始电流为5A/dm2的电流密度处理3~5min，再用15min多次把电流调到15~20A/dm2，并在此电流密度下镀10min，（这种工艺下不会沉积铬，只能生成一层金黄并捎带棕色的薄膜）。
经上述处理后即可以正常电流电镀。
2）阳极反镀法 先将镀件挂入槽内预热，2min后以40~50A/dm2反镀，反镀1min后，转入正常状态电镀。实践证明，阴极活化法优于阳极反镀法。
14. 因忽视镀铬的预处理引起镀层粗糙
某厂镀出硬铬层很粗糙，结合力也不好，原估计是预处理不彻底，后经现场发现，操作者向槽内挂入镀件后没有进行预处理直接送电流，导致镀层状态不好。
其实，镀铬对温度的要求是很严格的，温度变化的范围在±2℃之内，否则就有可能影响镀层质量。如果不采取预热手段，镀件入槽后立即配送电流，就有可能因为镀件表面温度过低（偏离工艺条件），而产生黑色的粗糙沉积层，在此粗糙的的沉积层表面继续加厚的铬层就会显得很粗糙，而且镀层的结合力将受到影响
钢铁件可直接在镀铬槽中预热，铜和铜合金一般在热水槽中预热。
14. 镀铬工艺中直流电源设备功率不够的补救方法
工件电镀时遇到整流器功率不够的情况，可采取下列措施进行补救。
1）采用同一型号，统一规格的两台整流器并联配送电流法，工作前先将两台整流器并联，并分别与阴，阳极连接好，两台保持整流器保持一致的电流读数同步升压，至达到该镀件的电流要求为止（读数总和），最后同步退回至零，关闭电源。
2）采用屏蔽阴极分段镀法。用聚氯乙烯塑料板屏蔽。
15. 溶液中出现三价铬的积累
镀铬的阳极和阴极面积之比是（1.5~2）：1较为合适，若阳极面积小，溶液中三价铬容易积累，当三价铬超过容许的浓度值时就会影响正常工作，此时除镀层的光亮范围缩小之外，溶液的导电能力也随之下降，电阻增大，侄使电流不稳定，镀出铬层呈暗黑色（高），或者出现蓝膜和雾状（略高）。为此在控制阴、阳极面积的比值上要注意有效面积，有的阳极面积虽然不算小，但大部分被铬酸铅覆盖，失去了应有的作用，实际上是减少了阳极的面积。
为了避免阳极表面生成导电性差的黄色铬酸铅，使三价铬浓度控制在正常的范围内，可在使用新阳极时（洗刷过的），用高电压电解5~10min，促使阳极表面预先生成一层黑褐色，导电性好的过氧化铅，为阳极再氧化六价铬创造条件，使溶液中三价铬维持在平衡状态。从而有利于维护镀液的稳定性。
平时为了保护阳极阳极表面的过氧化铅，在工作结束后，将阳极取出并用喷头洗净表面的溶液。否则依然容易生成铬酸铅，如：
PbO2+2H2CrO4→Pb(CrO4)2+H2O
解决方法：大阳极和小阴极 面积比30：1，阳极电密 2A/dm2
16. 镀铬溶液被氯离子污染
含有过高的氯离子时（超过0.5g/L），溶液的覆盖能力和电流效率将明显下降，铬的沉积速度也会降低，更严重的出现雾状和发花。
溶液中的氯离子可按下列方法去除
1）电解处理 DA 40~50A/dm2 T 60~70℃
2）化学处理法 向溶液中加入少量碳酸银，生成沉淀。
3）自然挥发 速度缓慢 但加温且时时搅拌有利于加快分解。
17. 镀铬溶液被铁离子污染
笔者曾走访了市郊的几家电镀厂，结果发现竟有三家电镀厂的镀铬溶液出现了相似的故障，后发现是被溶液中的铁离子浓度过高引起的（分别为23g/L,26 g/L,27 g/L）,这说明厂家在镀液维护方面存在存在严重问题。
镀液出现故障后，笔者在现场仔细观察了镀铬工艺的全过程及镀层质量，未发现工艺漏洞，但镀铬的覆盖能力很差，镀铬呈雾状，有斑点，另外两家的斑点呈紫褐色。
上述故障现象估计是铁离子污染所致

1. 工件因渗氢镀不上铬

某电镀厂镀一批由热轧钢板制成的镀铬件时，由于工作表面锈蚀严重，酸洗时，氧化皮难以除尽，不得不延长时间，此时氧化皮虽然尽了，但工件的表面却出现了坑坑哇哇，边缘部分因为是剪切加工的，酸洗时又极易过腐蚀，结果遭到严重渗氢，镀不上铬，经驱氢处理仍未能满足镀铬要求。

解决这个问题的最有效的方法是表面重新加工，把锈蚀处的平面和剪切加工的表面在重新加工一下，该厂经于来协单位商定，对工件加工后镀出铬层满足了质量要求。

这种工件如果在机加时先把锈蚀处磨削掉，不仅不会发生这次故障，而且还能提高工件的表面质量。

2. 不锈钢镀铬的前处理要求

不锈钢表面想要获得牢固的铬层质量，首先要彻底除尽表面的氧化膜，这层结合牢固且致密的氧化膜很难除去，经过实践，摸索出下列工艺方法。

已经除尽油污的工件挂入镀铬槽的阴极上，以5~6的电流密度进行活化处理，这时不锈钢表面不会沉积上铬，只有氢气析出，这些氢原子与不锈钢表面的氧化膜作用，使表面获得充分活化，活化时间需视不锈钢表面的膜层情况而定，一般在5min即可，膜层过厚的需要8~10分钟，然后施以正常的电流镀铬，不要反镀，否则不利于结合强度。

3. 镀铬阳极的保护方法

新铸成的铅锑合金阳极，经刷洗干净后（或经过刷洗的旧铅锑阳极），如果直接挂入镀铬槽中，会很快生成一层导电性差的黄色铬酸铅，此铬酸铅会影响正常使用，但若在带电的情况下进入渡槽，并通过5~10A/dm2的电流阳极处理30~40min，阳极表面就会生成褐色的过氧化铅，有了这层过氧化铅，就很难再生成铬酸铅，但停产后还是应该把阳极从槽子中取出，经水洗后保存。

4. 阳极铬酸铅的的除去方法

清除可先在下列溶液中阳极电解处理。

NaOH 70~100g/L V 6~8v

NaCO3 70~100g/L t 视退除情况而定

若采用这方法处理后未能彻底，最后还需要用钢丝刷洗，且勿用盐酸洗，盐酸洗会产生氯化铅，不仅不宜再除去，且氯离子带入槽液易造成污染。

5. 硬铬层生锈

铬的电位虽然很负，但它有很强的钝化能力，它本身在大气中很稳定，但铬层内有很大空隙和裂纹，若单层镀铬，极有可能出现锈蚀，为此，在镀铬前需先镀层铜或镍，以防止基体金属裸漏出来。

一般镀铬后

电镀是制造业不可或缺的基础工艺。电镀生产中发生不良在所难免，不良现象频发会影响生产进度和产品合格率，造成经济损失。排除不良是电镀技术人员管理的重要内容，以下针对*基础不良现象与原因分析。

1．镀层结合力不好

结合力不好一般有下列几种情况：

(1)底层结合力不好，该情况大都是前处理不良、基体金属上的油污或氧化膜未除尽造成的。

(2)打底镀层成份控制不当，如碱铜中铜与游离氰比例不当，有六价铬污染等。

(3)前处理工序中的表面活性剂黏附在基体表面未清洗干净。

(4)腐蚀过度，有些工厂除锈酸的浓度高或不加缓蚀剂也会造成结合力不佳。

2．镀层脆性大

造成脆性的*大原因是镀液中有机杂质或有机添加剂过多所致。有的技术操作人员把添加剂看作是*灵药，镀层一有问题就加添加剂。添加剂比例失调或超过允许上限就会造成镀层脆性。另外，pH值不正常和重金属离子对镀液的污染，也会造成脆性。

镀层脆性与结合力不好有时很难区别。一般可这样区别：：结合力不好的镀层，能从基体金属上成片撕下，弯曲时镀层不会成粒屑飞出，薄型镀件无嘶嘶声；有脆性的镀层，剥落时镀层不能成片撕下，弯曲时镀层成粒屑飞出，薄型镀件有嘶嘶声。

3．针孔

针孔在镀亮镍及光亮酸铜中*多见，通常见到的针孔有下列三种情况：

(1)因析氢造成的针孔是锥形的。

(2)因油污和有机杂质造成的针孔是细密不规则的。

(3)基体金属的小凹点所造成的针孔无规则，如苍蝇脚趾，很难认定，须经试验和观看基体表面才能确定。

4．毛刺

与针孔不同，可用湿纸揩擦故障处，如故障表面沾有纸屑的是毛刺，不沾纸屑的是针孔。造成毛刺的主要原因是固体杂质。

(1)镀件本身带入镀液的固体杂质，如铁屑；先涂漆后电镀时，漆膜腐蚀下来的漆粒。

(2)外界混入或阳极溶解时带入的固体杂质。建议阳极必须用阳极袋包扎。

5．发花

发花主要是有机杂质多，镀液成分、光亮剂及表面活性剂(如十二烷基硫酸钠)等比例失调造成的。同时，镀液中沾有杂质或镀前上道工序清洗不良也会造成发花。

6．泛点

碱性镀液残留在基体金属细孔内易于造成泛点，如碱性镀锌、碱性镀锡等。对于某些含有机物较多的镀液也会造成泛点，如氯化物镀锌、酸性镀锡。另外，三价铬蓝白钝化镀后清洗不干净以及水质不好都会造成泛点。有些工厂采取一些方法解决泛点，如碱性镀锌采用柠檬酸中和，酸性镀锡采用磷酸三钠，镀锌钝化用水溶性封闭剂，均能取得一些效果。

7．烧焦发黑

造成烧焦发黑的原因可能有下列几种：

(1)电流密度太大。

(2)温度不在工艺范围内。

(3)镀液中主盐的浓度太低。

(4)添加剂比例失调。

(5)镀铬槽电流波形有问题。

8．低电流密度区（低电位）不亮

造成低电流密度区不亮的原因可能有下列几种：

(1)镀液中金属杂质污染，如镀镍中铜、锌、铅杂质的污染。

(2)光亮剂比例失调或光亮剂的质量存在问题。

(3)挂具接触不良或挂具使用时间较长。

(4)电流密度不在工艺范围内。

以上8点是电镀中常见与常发的不良现象

镀铬常见故障的防止:与解决办法

由于上述原因造成镀铬过程中的诸多产品缺陷以及质量隐患，如何防止和处理影响镀铬质量的因素，对常见故障的防止与解决，结合生产实际情况，列出以下一-些主要方法:1. 光亮度差:升高镀液的温度、调整二:价铬的含量;

2.边缘烧焦:降低电流密度、提高镀液温度、用碳酸钡去除过多的硫酸;

3.覆盖能力差:用碳酸钡沉淀过高的硫酸、小阳极大阴极通电处理、降低镀液温度:4. 表面有棕色斑点:补允硫酸、小阳极大阴极电解;5.镀层有裂纹:减少镀层厚度、提高镀液温度;

6.镀层发花或者呈暗灰色:加强镀前处理、提高镀液温度、用碳酸钡太除沉淀;7. 结合力差:用钢丝刷刷除或用碱液阴极电解去除、正确计算导电截面积;8. 大面积零件中心无镀层:提高冲击电流、阶梯式送电、用碳酸钡处理槽液;9.镀层表面粗糙， 沉积速度慢:提高零件表面光洁度、降低阴极电流密度;

10.镀层黑暗无光泽，使面有麻点:大阳极小阴极处理槽液、分析补允硫酸、沉淀重金属。