HB Z 5073-1993 电镀锡工艺.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准HB/Z 5073-93 电镀锡工艺1993-11-05发布1994一03一01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锡工艺HB/Z 5073-93 1 主题内容与适用范围本标准规定了钢、铜及铜合金零件普通镀锡、花纹锡的通用工艺方法。本标准适用于钢、铜及铜合金航空产品零组)件电镀锡。2 I用标准GJB 594 金属覆盖层和化学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 5046 锡镀层质量检验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 金属覆盖和化学覆盖工艺

2、用水水质规范HB/Z 5069 电镀铜工艺HB/Z 5083-5116 电镀溶液分析方法3 主要工艺树料电镀锡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氢氧化铺GB 209 工业碳酸销GB 210 工业磷酸铀GB 1607 工业硅酸锅GB 4209 工业盐酸GB 320 工业硫酸GB 534 王业硝酸GB 337 工业氟化锅GB 1618 工业中国航空工业总公司1993-1-05发布用途除油、碱性镀锡除油、中和除油除油浸蚀浸蚀、出光、酸性镀锡浸蚀浸蚀1994-03-01实施材料名称铅西锡酸锅醋酸纳过棚酸销双氧水硫酸亚锡苯盼R茶盼明胶锡板Sn-3、Sn-21:麻油甘泊汽油4 工艺

3、程序4. 1 钢铁零件电镶锡工艺程序4. 1. 1 镀前验收4. 1. 2 有机溶剂或水基清洗剂除油4. 1.3 消除应力4. 1. 4 装挂4.1.5 电解除油或化学除泊4. 1.6 流动热水洗4. .7 流动冷水洗4. 1. 8 弱浸蚀4. 1.9 流动冷水洗4. 1. 10 中和4. 1. 11 流动冷水洗4. 1. 12 电镀铜4. ,. 13 回收槽水洗2 HB/ Z 5073-93 续表1技术标准用途GB 1610 工业出光陕QB439 化学碱性镀锡GB 693 化学碱性镀锡GB 1623 工业碱性镀锡GB 2300 30% 碱性镀锡HGB 3473 化学酸性镀锡HGB 3131

4、化学酸性镀锡HG2328 一级酸性镀锡GB 6783 一级酸性镀锡GB 2528 碱性、酸性镀锡GB 8234 热熔处理GB 167 工业热熔处理GB1922 190号热熔处理4. 1. 14 流动冷水洗4. 1. 15 电镀锡4. 1. 16 流动热水洗4. 1. 17 干燥4. 1. 18 拆卸4. 1. 19 除氢4. 1. 20 检验镀层质量HB/Z 507393 注a要求用部楼氟的零件不进行4.1.10-4.1.14工序.4.2 铜及铜合金零件电镰锡工艺程序4.2. 1 镀前验收4.2.2 有机溶剂或水基清洗剂除油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.

5、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. 11 弱浸蚀4.2. 12 流动冷水流4.2.13 电镀锡4.2. 14 流动热水洗4.2. 15 干燥4.2.16 拆卸4.2. 17 检验镀层质量注z青铜、黄铜零件电镀铺前按需要镀铜13m.5 主要工序说明5. 1 镀前验收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、其它有机榕剂或符合HB5226规定的水基清洗剂除泊。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1034MP

6、a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。处理条件见表2)03 HB!Z 5073-93 表2消除应力处理条件最大抗拉强度b温度MPa 。C渗碳件和表面洋火件140士1010341800 190士105.4 电解除油或化学除油根据零件材料和表面油污程度，可任选下列方法之一除泊或联合除油。5.4. 1 钢铁零件电解除油氢氧化锵(NaOH)3050g!L 碳酸锵(Na2C03 1 OHzO) 2030g!L 磷酸锅(Na3民)4 12HzO) 2030g!L 硅酸销(NazO nSiOz) 3-5g!L 总碱度相当于NaOH)40-80g!L 温度60.-.800C 电流密度310A

7、!dm2 时间阴极3.-.5min阳极1-5min电极材料钢板或镀镇钢板注2弹性及薄壁零件(lmm)不允许阴植除涮抗拉强度大于1372MPa的铜制零件不允许阴极除油画允许在上述溶液中进行化学除泊5.4.2 铜及铜合金零件化学除油或电解除油氢氧化锅(NaOH)S.15g/L 碳酸饷(NaZC03 lOHz) 20-25g!L 磷酸销(Na3P04 12HzO) 30-60g/L 硅酸铺(NazO nSiOz) 3-5g/L 总碱度相当于NaOH)15.-.30g/L 化学除油条件温度60-80OC 时间20min 电解除油条件温度60-800C 电流密度15A/dmz 4 时间h 兰兰5注3主主

8、8关23时间电极材料HB/Z 5073-93 阴极3.10min阳极30s铜板或镀镇钢板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(HCLp=l. 18g/mL) 50%以上(体积)温度室温时间豆2min方法二盐酸(HCLP二1.18g/mL) 20-30g/L 硫酸(HZS04p= 1. 84g/mL) 50.80g/L 温度室温时间1 -2mn 方法三在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)温度时间5.6 铜及铜含金零件光亮漫蚀450- 550g/L 10011 OOC 30 60min 为了使铜及铜合

9、金零件表面光亮，可在下列任一方法中进行光亮寝蚀:方法一硫酸(HzSO.p= 1. 84g/mL) 硝酸(HN03p= 1. 42g/mL) 氯化销(NaC1)温度时间注2新配制的榕液允许加0.5份体权水。1-2份(体积)l份(体帜)5 10g/L 室温2,-._,Ss 方法二高精度、高光亮度或形状复杂的零件不宜进行光亮浸蚀，可在下列方法中出光:铅厨(Cr03)90 150g/L 硫酸(H2S04p= 1. 84g/mL) 20-30g/L 温度室温时间5-158 方法三适用于有难以除掉氧化皮的镀青铜零件。5. 7 弱量蚀硫酸(HZS04P= 1. 84g/mL) 盐酸(HClp=1. 18g/

10、mL) 硝酸(HN03P= 1. 42g/mL) 水温度时间502m1 3m1 139m 356m 室温每次2-30s5 HB/Z 5073-93 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。硫酸(H2SO.p= 1. 84g/mL) 或100150g/L 盐酸(HClp= 1. 18g/mL) 温度100.-. 150g/L 室温时间0.5-2min 5.8 中和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。碳酸铀(NaZC3 10H20) 温度3-50g/L 室温时间1-2min 注1镀前处理好的零件不能及时下槽电幢时，允许短时间漫入中和槽液中保存，入槽电镀前，

11、需重复进行水洗、弱搜蚀、中和工序.5.9 电镀铜钢铁及青铜零件电镀锡前按HB/Z5069进行电镀铜。铜镀层厚度应符合GJB594或按技术文件规定进行。5. 10 电镀锡5. 10. 1 普通镀锡5. 10. ,. 1 碱性镀锡6 方法一锡酸销(NSZSn03 3Hz) 50-100g/L 氮氧化制(NsH)lO-15g/L 黯酸俐(CHJCOONs 4Hz) 过翻酸销(NsB03 4日zO)或双氧化(H202含量30%)温度电流密度阳极材料12-30g斤，O. 3-0. 5g/L O.3.-.0.5g/L 70.-.85OC O.5.-.2A/dm2 Sn一1，Sn-2阳极面积=阴极面积1 :

12、 2 方法二锡酸俐(NaZSn03 3HzO) 8.12g/L 氢氧化俐(NaOH)4-6g/L 醋酸铀(CH3COONa.4HzO) 10-15g/L 温度70850C 电流密度O. 5- 5A/dm2 阳极材料Sn-l Sn-2 阳极面积=阴极面积1 : 2 注:瞰性幢锦二配方特点s方法一祝权速度快+方法二沉积速度慢，分散能力好，结晶细致。HB/Z 5073-93 阳极板在槽中皇通电状态.电镀过程中呈金黄色.5.10. 1. 2 酸性镀锡硫酸亚锡(Sn50.)22-., 30g/L 硫酸CH2S4p=. 84g/mL) 70-90g/L 苯酣CCsHsOH)10.15g/L 。荼酣CCIO

13、H70H)o. 1 -0. 5g/L 明胶3 -7g/L 温度室温电流密度O. 5lA/dm2 阳极材料Sn-l，Sn一25.10.2 为了清除锡镀层孔隙，防止锡镀层变色，电镀锡干燥后，可在下列方法中进行热熔处理E.麻油温度250.Z700C 时间2-5s 或甘油温度Z502800C 时间25s 热熔处理后的零件，依次放在二个清洁的汽油槽中洗涤，也允许进行二次冷水洗，以便清洗净零件表面的在麻油或甘油。5. 10. 3 电镀花纹锡为了防止电镀锡零件由于库存时间长而变色，提高奸焊质量，可采用电镀花纹锡.即在碱性电镀锡溶液中电镀锡2-3m后，再在恒温箱内于280-3000C条件下高温熔化7-1Omn

14、，待零件冷却后，在酸性电镀锡溶液中镀到需要的厚度，即出现美丽的花纹。5. 11 干燥电镀锡的零件用热风吹干，或置于1001200C烘炜20-30mn。5. 12 除氢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。镀后至除氨间隔时间接HB5335规定执行。除氢条件见表3)。表3除氢处理条件最大抗拉强度b温度时间MPa h 渗碳件和表面津火件140士10注510341800190土10二三235. 13 镶层质量检验锡镀层质量检验按HB5046规定进行。6 质量控制6. 1 槽液配制用水和清洗用水应符合HB5472规定。6.2 电镀车间环境、设备、仪器、仪表及工艺过程等因素的质量

15、控制应符合HB5335的规定7 电镰锦溶液的配制7. 1 碱性电镰锡溶液的配制7.1 往镀槽中加入三分之二容积的水，将氢氧化饷溶于水中，加热至45-500C ，在搅拌下慢慢加入已调成糊状的锡酸纳，然后再将预先溶解好的醋酸铺、过棚酸锅、分别加入镀槽，最后加水至规定容积。7. 1.2 通电处理Z-3h后试镀。7. 1. 3 分析溶液中各成分的含量，根据分析结果，进行调整。7.2 酸性电镀锡溶液的配制往镀槽中加入三分之二容积的水，将硫酸亚锡溶于水中，在搅拌下慢慢加入硫酸，然后加入预先溶解好的苯醋、自荼酷和明胶，最后加水至规定容积。明胶加入镀槽之前，用少量温水浸泡使其膨胀，然后用热水溶解。8 溶液的分

16、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化学和电解除油溶液总碱度2-4周2 碱性电镀锡溶液锡酸锅、氢氧化纳、酶酸纳1-2周杂质:铅、铜按需进行3 酸性电镀锡溶液硫酸亚锡、疏酸1-2周杂质:铅、铜按需进行注.分析周期是指二班制槽液连续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/Z50835116中规定的有关方法进行。8 HB/z 5073一938. 3 溶液的维护与调整8.3.1 碱性电镀锡溶液的维护与调整8. 3. 1. 1 按周期分析结果，进行调整.每班工作前，均可加入部分双氧水。8.3.1

17、.2 铅、铜等杂质不应超过O.05g/L.并严格控制溶液不产生二价锡，操作时避免带进有机杂质。8.3. .3 溶液中出现二价锡时，可用不溶性阳极通电处理，阳极电流密度为3-4A/drn20或将溶液温度降至室温加入双氧水，氧化二价锡。8. 3. ,. 4 二价锡的鉴别取少量电镀锡溶液并添加几滴1%3%的高健酸御溶液，此时若呈现绿色而又迅速消失，则表明有二价锡存在，如果颜色较长时间才消失，表明无二价锡存在。8.3.2 酸性电镀锡溶液的维护与调整8. 3. 2. 1 按周期分析结果进行调整，明胶根据使用情况适量补加。8. 3.2.2 铅、铜等杂质含量不应超过O.05g/Lo9 不合格镀层返修9. 1

18、 锡镀层因厚度不够或变色返修时，经弱浸蚀后可进行补镀锡，补镀前允许进行刷光锡镀层表面，或将零件挂在阳极上通电小于30s后再进行补镀。9. 2 不能补镀的锡镀层，在下列任一方法中退除。9. 2. , 化学法方法一盐酸(HClp= 1. 18g/ml) 硫酸铜(CUS04 5HzO) 兰氯化铁(FeC13 6H20) 温度时间80ml/L 150g/L 150g/L 室温退净为止方法二氢氧化锅(NaOH)亚硝酸销(NaN02)温度时间9. 2. 2 电化学法氢氧化纳(NaOH)温度电流密度时间-A冒-JJJJf、Jgbubwt 005七八UFOA哇ri72117 阿nU内UAVM伫LVAVPD呵J习主phu-AHdHA 50-60g/L 60-700C 阳极lA/dm2退净为止注=铜及铜合金零件不允许用电化学法。9 HB/Z 5073-93 附加说明: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:尹炳文、杨健燕、费瑞梅、冯自修。10