HB Z 236-1993 电镀铅锡合金工艺.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准HB/Z 236-93 电镀铅锡合金工艺1993-11一05发布1994-03-01实施中国航空工业总公司批准中华人民共和国航空工业标准电镀铅锡合金工艺HB/Z 236-93 1 主题内容与适用范围本标准规定f钢、铜及铜合金零件在氟棚酸盐电解液中电镀铅锡合金的通用工艺方法。本标准适用于钢、铜及铜合金航空产品零(组)件电镀铅锡合金。2 引用掠准GJB 594 金属覆盖层选择原则与厚度系列HB 5034 零(组)件镀覆前质量要求HB 5049 铅锡合金镀层质量检验HB 5226 金属材料和零件用水基清洗剂技术条件HB 5335 电镀和化学覆盖工艺质量控制标准HB 5472

2、 金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范HB/Z 5069 电镀铜工艺HB/Z 50835116 电镀溶液分析方法3 主要工艺材料电镀铅锡含金所需主要工艺材料(见表1)。表1主要工艺材料材料名称技术标准用途氢氧化俐GB 209 工业除油磷酸钢GB 1607 工业除油碳酸锅GB 210 工业除油、中和硅酸销GB 4209 工业除泊硫酸GB 534 工业弱浸蚀、光亮漫蚀盐酸GB 320 工业弱浸蚀、光亮浸蚀硝酸GB 337 工业光亮浸蚀氯化制GB 1618 工业光亮浸蚀错商手GB 1610 工业光亮浸蚀氢氟酸GB 7744 工业镀铅锡合金棚酸GB 538 化学镀铅锡合金中国航军工业总公司1993-11

3、-05发布1994-03-01实施HB/Z 236-93 续表1材料名称技术标准一._._-一一一一碱式碳酸铜HG3-1075 碱式碳酸铅氧化铅HG3-922 过氧化氢GB 2300 锡板Sn-2，Sn3GB 2528 铅板pbAglGB 1471 4 工艺程序4. 1 钢铁零件电镀铅锡合金工艺程序4.1.1 镀前验收4. 1. 2 有机溶剂或水基清洗剂除油4. ,. 3 消除应力4. ,. 4 装挂4. 1. 5 电解除油或化学除油4. 1. 6 流动热水洗4.1.7 流动冷水洗4.1.8 弱浸蚀4. .9 流动冷水洗4. ,. 10 中和4. 1. 11 流动冷水洗4. ,. 12 电镀铜

4、4. 1- 13 回收槽水班4.1.14 流动冷水恍4.1.15 电镀铅锡含金4.1.16 流动冷水洗4. 1. 17 流动热水洗4. 1. 18 干燥4. 1. 19拆卸4. 1. 20 除氢4. 1. 21 检验镀层质量4.2 铜及铜合金零件电键铅锡含金工艺程序4.2.1 镀前验收4.2.2 有机溶剂或水基清洗弗l除油? 试剂工业30% 含AgI%用途镀铅锡合金镀铅锡合金镀铅锡合金镀层退除镀铅锡合金镀铅锡合金4.2.3 装挂4.2.4 电解除油或化学除油4.2.5 流动热水洗4.2.6 流动冷水洗4.2.7 预浸蚀4.2.8 流动冷水洗4.2.9 光亮浸蚀4. 2. 10 流动冷水洗4.2

5、.11 弱浸蚀4. 2.12 流动冷水洗4. 2. 13 电镀铅锡合金4. 2. 14 流动冷水洗4.2.15 流动热水洗4.2.16 干燥4.2. 17 拆卸4.2. 18检验镀层质量垃s黄铜零件电镶铅锦合金之前需镀铜叮底.5 主要工序说明5. 1 镀前验收HB/Z 236-93 电镀前零件的表面质量应符合HB5034的规定。5.2 有机溶剂或水基清洗剂除油采用三氯乙烯蒸汽、其它有机溶剂或符合HB5226规定的水基清洗剂除油。5.3 消除应力为了减少热处理之后机械加工、研磨、冷矫形等工序产生的残余应力，抗拉强度大于或等于1034MPa的关键件和重要件的钢制零件，镀前必须进行消除应力处理。处理

6、条件见表Z)。表2消除应力处理条件最大抗拉强度b温度时间MPa 。Ch 渗碳件和表面瘁火件140士10二三510341800 190:1: 10 二三235.4 电解除油或化学除油根据零件材料和表面油污程度，可以选下列方法之一除油或联合除袖。3 HB/Z 236-93 5.4.1 钢铁零件电解除油氢氧化销(NaOH)30-50 g/L 20-30 g/L 碳酸俐CNaZC03 10HzO) 磷酸钢(NaaP04 12HzO) 硅酸销CNazO nSiOz) 总碱度(相当于NaOH)温度电流密度时间电极材料20,._ 30 g/L 3-5 g/L 40-80g/L 60-80t 310 A/dm

7、2 阴极3-5min阳极15min钢板或镀镰钢板注z弹性及薄壁零件(豆豆lmm不允许阴极除汹-抗拉强度大于1372MPa的钢制零件不允许阴极除袖。允许在上述溶液中进行化学除泊.带饵接点零件只允许化学除油，除油时间不超过5min.5.4.2 铜及铜合金零件化学除油或电解除油氮氧化铀(NaOH)5 15 g/L 碳酸铀(Na2C03 10HzO) 2025 g/L 磷酸纳(Na3PO 12HzO) 3060 g/L 硅酸纳(Na20 nSi02) 35 g/L 总碱度(相当于NaOH)1530 g/L 化学除油条件温度60800C 时间:(:20min 电解除油条件温度60800C 电流密度15A

8、/dmz 时间阴极310min阳极运30s电极材料钢板或镀镰铜板5.5 铜及铜合金零件预漫蚀具有氧化皮及氧化色的铜及铜合金零件在下列任一方法中进行预浸蚀:方法一盐酸(HC1p= 1. 18 g/mL) 50%以上(体积)温度室温时间延Zmin方法二盐酸CHCl=1. 18 g/mL) 2030 g/L 硫酸(H2S.t= 1. 84 g/mL) 50-80 g/L 4 HB/Z 236-93 温度室温时间1 2min 方法兰有严重氧化皮的镀青铜零件，可先在下列方法中疏松氧化皮。氢氧化饷(NaOH)植度时间450,-., 550 g/L 100.-. 1100C 30- 60min 5.6 铜及

9、铜合金零件表面光亮漫蚀为了使铜及铜合金苓件表面光亮，可在下列方法之一中进行光亮浸蚀:方法一硫酸(H2政)4P二1.84 g/mL) 1 2份(体积)硝酸(HN03p=1. 42 g/mL) 1份(体积)氯化饷(NaCI)5 10 g/L 温度室温时间255 注g新配制的溶液允许加8.5份体积水。方法二高精度、高光亮度零件不进行光亮浸蚀，可在下列方法中出光z铅醉(cr03)90-150 g/L 硫酸(H2旦p=1. 84 g/mL) 20-30 g/L 温度室温时间5- 15s 方法兰下列方法适用于有难以除掉氧化皮的敏青铜零件。硫酸(H2S4P二1.84 g/mL) 502 mL 盐酸(HC1=

10、 1. 1. 8 g/mL) 3mL 硝酸(HN03p= L 42 g/mL) 139mL 水356mL温度室温时间每次2-3055. 7 弱浸蚀为使镀层与基体结合牢固，需在下列任一方法中进行弱浸蚀t硫酸(HZS04p= 1. 84 g/mL) 或盐酸(HC1p= 1. 18 g/mL) 温度时间5.8 中和100150 g/L 100-150 g/L 室温O.5.Zmin 为避免零件表面残留酸液带入到镀槽中，需在下列方法中进行中和处理。碳酸销(Na2C03 1 OH20) 温度30-SOg/L 窒植5 HB/Z 236 93 时间1 2min 注:镀前处理好的零件不能立即下槽电镀时，允许短时

11、间浸入中和溶液中保存，入槽电镀前，需重复进行水洗、弱浸蚀、中和工序。5.9 电镀铜钢铁及黄铜零件电镀铅锡含金前按HB/Z5069进行电镀铜，铜镀层厚度选择按GJB594 或技术文件规定进行。5. 10 电镀铅锡合金氟删酸锡(Sn(BF4)2) 氟棚酸铅(Pb(BF4)z)氟棚酸(HBF4游离)明胶温度电流密度阳极与阴极面积比阳极材料一般含量70.90 g/L 55-85 g/L 80-100 g/L 1. 5-2 g/L 室温较佳含量78.5 g/L 59.7 g/L 80 g/L 1. 6 g/L O. 8,._, 1.2 A/dm2 1 : 1 铅锡含金(含锡61%)沉权速度1m/min

12、注，标准推荐配方，锺层含锡量为58%。根据镀层的不同用途，配方含量和阳极含量可作适当调整，使用铅、锡单金属阳植时，阳极与阴极面积比，按1:113控制.5. 11 干燥电镀铅锡合金的零件用热风吹干。5. 12 除氢为消除零件在电镀过程中产生的氢脆，抗拉强度大于或等于1034MPa的钢铁零件镀后都要进行除氢处理。镀后至除氢间隔时间接HB5335规定执行。除氢条件(见茬3)。表3除氢处理条件最大抗拉强度b温度时间民l.Pa。ch 渗碳件和表面洋火件140土10二二510341800 190士10二三235. 13 锥层质量检验铅锡合金镀层质量按HB5049规定进行检验。6 HB/ Z 236-93

13、6 质量搜制6. 1 槽液配制用水和清洗用水符合HB5472规定。6. 2 电镀率问环境、设备、仪器、仪表及工艺过程等因素的质量控制应符合田5335规定。7 溶液配制7. 1 溶渣成份制备7. 1. 1 氟砌酸的制备将计算量的氢氟酸倒入塑料槽中，在不断搅拌下缓缓地加入稍过量的棚酸，使其全部溶懈。7. 1. 2 氟砌酸锡的制备有氟跚酸与碱式碳酸铜反应，生成氟跚酸铜溶液，然后把稍过量的锡粉加入氟棚酸铜溶液中，使锡把铜全部置换出来，至溶液变为无色后过滤。7. 1. 3 氟跚酸铅的制备用氟跚酸与氧化铅或碱式碳酸铅反应。先用蒸锢水将氧化铅或碱式碳酸铅调成糊状，加入氟棚酸中，在不断搅拌下，至完全溶解。7.

14、2配制j7.2.2 将制备好的氟唰酸、氟跚酸锡、氟棚酸铅，依次加入槽中，然后搅拌均匀、过滤。7.2.3 明胶用温水溶解，然后加入到过滤后的上述溶液中，加水至所需总体积。7.2.4 通电处理1拙，通电处理电流密度为O.8A/dmZ，而后试镀。8 溶液的分析、维护与调整8. 1 溶液的分析项目及周期(见表4).表4分析项目及周期序号溶液名称分析项目分析周期1 化学和电解除油溶液总碱度2-4周氟棚酸锡、氟棚酸铅、14周2 电镀铅锡合金溶液游离氟棚酸、游离棚酸杂质t铜按需进行注t分析周期是指二班制槽液连续正常工作情况下的分析周期.特殊情况下可适当调整分析项目和周期。8.2 电镀溶液分析按HB/Z508

15、35116规定中的有关方法进行。8.3 溶液的维护与调整8.3. 1 使用与镀层成分相同的阳极，以压制成形的阳极板较好，极板用聚丙烯织物套套装。HB/Z 236 93 8.3.2 溶液中二价锡离子含量越高、电流密度越高，镀层含锡量越高，因此要经常分析调整锡、铅离子含量，以维持正常的合金成分。8.3.3 溶液中吊一个棚酸袋，以避免产生游离的氢氟酸，不用空气搅拌，以防二价锡氧化。8.3.4 根据榕液使用情况和镀层的质量，用活性炭处理溶液，使溶液变为无色再分析调整。8.3.5 防止带入铜杂质。铜杂质可用低电流密度电解除去。9不合格镀层的遇除8 氟硝酸(HBF440%)双氧水(H2Z30%) 温度时间附加说明z125 ml/L 38 ml/L 室温退净为止本标准由中国航空工业总公司航空材料、热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由中国航空工业总公司621所、125厂起草。本标准主要起草人E尹炳丈、杨健燕、费瑞梅、冯自修。