HB Z 5069-1992 电镀铜工艺.pdf

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1、中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准HB/Z 5069-92 电镀铜工艺1992-10-04发布1992-12-01实施中华人民共和国航空航天工业部批准中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准电镀铜工艺HBjZ 5069-92 1 主题内容与适用范围本事准规定了钢铁、不锈钢、耐热钢及高温合金零件电镀铜的工艺方法。本标准适用于航空产品零组件电镀铜.2 引用标准HB 5034 零组件镀覆前质量要求H85226 金属材料和零件用水基清洗剂技术条件Hft/:l 5081 铜及铜合金化学钝化工艺HB/Z 5082 铜及铜合金氧化工艺HB 5037 铜镀层质量检验H85064 铜及铜合金钝化膜层质量检

2、验HB 5065 铜及铜合金氧化膜层质量检验HB 6335 电镀和化学覆盖工艺质量控制标准K8: 54?2 金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范3 主要工艺材料电镀铜所需主要工艺柑料要求见表l。表1主要工艺用材料技术标准,sr 氧氢GB 209 工业GB 210 工业GB 16.07 工业用途电解除油、氧化镀铜电解除油、中和电解除油破酸锵磷酸三倒硅酸饷盐酸氯化镇氧化亚铜氧化铺硫酸哥GB 4209 工业|电解除油GB 320 工业|弱浸蚀工业镇含量关23%I预镀锦工业含量;?:98% I氨化镀铜HG 1一U03工业|氧化镀铜GB.J37 工业|酸性镀铜航空航羡:r;业部1992一10-04发布19

3、92-12-01实施硫酸锚酣工艺材料重错酸铀氯化铀硝酸癌石酸饵纳硫酸镇石蜡地蜡松香过氯乙烯防腐漆(G52-2)硝基胶(Q981)镰阳锻极(NY，、NY)铜阳极板(T1、Tz) 拧穰酸纳硝酸锦亚硝酸锅4 电镀铜工艺程序4.1 钢铁零件电镀铜工艺程序4. ,. , 镀前验收HO/Z 5069-92 续表l技术标准GB 534 工业GB 1610 工业GB 1611 工业GB 1266 化学纯GB 337 工业GB 1288化学纯GB 6392工业一类品用途酸性镀铜、弱浸蚀、退镀钝化出光、退镀钝化钝化退镀毒化镀铜预镀镰GB 254或GB1202 (黄石l绝缘蜡SY 1605 LY 204 ZBG 5

4、1068 ZBG 51061 GB 2057 GB 2056 工业GB 1918 工业GB 2367 工业绝缘绝缘绝缘绝缘预镀锦镀铜退镀退镀退镀4. ,. 2 有机溶剂或水基清洗剂除油4. 1. 3 消除应力4. .4 绝缘4. ,. 5 装挂4. .6 电解除油4. ,. 7 流动热水洗4. 1. 8 流动冷水洗4. 1.9 弱漫蚀4. ,. 10 流动冷水洗4. ,. 11 中和处理4. , . 12 流动冷水洗2 Ho/z 5069-92 序程艺工铜镀电件零金AQa 温高及洗率洗物洗洗气洗洗F钢水隙水缘水水氧水水炯热vk铜冷孔冷绝冷冷或冷热1耐训镀动验动除动光动化动动部氢验封iw型电流检

5、流清流出流钝流流拆除撞油铜前锈镀73a且TE-冉。-IRHnunutn，晶osaTF3no，1噜咆】唱14t嘈Et唱tn，自4内4町，町，吨，品鸣，内44咽噜咱l喻咱E唱l唱t唱咽，巧，6肉，在aa-yaqa-aaeaaaaa-aqaavaqaayaaAaaTaaTaavaq4.2.2 有机榕剂或水基清洗剂除油4.2.3 消除应力4.2.4 电解除油4.2.5 流动热水洗4.2.6 流动冷水洗4.2. 7 弱漫蚀4.2.8 流动冷水洗4.2.9 预镀镰4.2. 10 流动冷水洗4.2. 11 流动冷水洗4.2. 12 电镀铜4. 2. 13 流动冷水洗4.2. 14 出光4. 2. 15 流动

6、冷水洗4.2. 16 钝化或氧化4.2. 17 流动玲水洗4.2. 18 流动热水洗4. 2. 19 拆卸、吹干4.2.20 除氢4.2.21 险验3 HB/Z 5069-92 洼，局部.钢的零件可采用锁前绝缘或饭后保护箭镶表面退除其余表面组层的方法.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的要求.5.2 有机溶剂或水基清洗刷除油采用三氯乙炕等有机榕剂或符合HB5226的水基清洗剂除袖.5. 3 消除应力为了减小热处理之后经机械加工、研磨、冷娇形等工序产生的残余应力.以防止电镀时开裂，抗拉强度b二三l034MPa的钢的关键件重要件，镀前必须消除应力处理.常用的处

7、理条件列于表20表2电镀前消除应力的处理条件最大抗拉强度。maxMPa 渗碳件，表面?卒火件10341372MPa的钢零件不允许阴极除idJ0 涂蜡绝缘的零件应在室瘟下除1曲，需适当延长时间.5. 5 萌漫蚀时间h 杀5二排二判注23为活比金属表面，使镀层与基体结合良好B可在下列活漉中进行弱漫蚀t4 硫酸(H2S0=1. 84g/ml) 或lOO-150g/L 盐酸。ICl=1. 199/ml) 温度时间5. S 中和HB/Z 5069-92 lOO300g/L 室温O. 52min 为避免零件上残留的酸液进入镀槽，应在下列溶液中进行中和;碳酸销(NaZC3)温度时间5.7 绝缘30-5g/L

8、 室温O. 5.-. Imin 要求局部镀铜的零件，采用如下任一方法进行绝缘。5. 7. 1 涂过氯乙烯潦(G52-2，GOl-4等或硝基胶(Q98一1)绝缘。5.7.2 涂石蜡混合物绝缘用画笔涂刷或者浸涂熔化的石蜡混合物于非镀表面进行绝缘。零件涂蜡前应在烘箱内适当预热至40-700C。右蜡混合物组份1(质量比石蜡白、黄蜡)50% 地蜡25% 松香25% 5. 7. 3 使用相应的夹具或聚氯乙烯薄膜(胶带J包扎等方法绝缘。5.8预镀镇为改善镀层与不锈钢、耐热钢、高温合金基体的结合力，镀铜前必须进行预镀镇.氢化镰(N iClz 6Hz) 20-250g/L 或硫酸镶(NiS04 7HzO) 26

9、0320g/L 盐酸(HCl= 1. 199/ml 18 220g/L 温度室温电流密度5,_. lOA /dmz 时间不通电1-4min 镀锦3-5min 阳极材料NYl、Nyz注g液筒预罐罐配方和工作条件向上.真转速为6-12r!min.5.9 电镀铜5. 9. 1 辄化镀铜氟化镀铜熔液分散能力好，适用于形状复杂零件镀铜。5.9.1. 室温氨化镀铜氧化亚铜(CuCN) 氟化俐(NaCN) 温度3570g八，1220g/L (游离室温5 电流密度阳极材料阴阳极面积比注E此镀液适用于涂蜡绝缘零件的镀铜.HO/Z 5069-92 O. 5 1. 5A/dm2 T，、Tz约l22用于防渗镀钢时，溶

10、液中碳酸纳含量允许达到1OO,/t. 滚镀钢可采用以上溶液及工作条件，滚简转速为6-12r!min 5. 9. ,. 2 换向或阴极移动氧化镀铜氧化亚铜(CuCN) 3570g/L 氧化锅(NaCN) 7-15g!L(游离氢氧化制(NaOH) 10,. 15g!L 温度电流密度40-60C 1 4A /dm2 阳极材料T1 ,T2 阴阳极面积比约1I 2 注，此捕液也贸出的镰层细致、光呢、少孔，适用于各种零件馈司.周期换向阴、阳级时间(S)换向比为91-102.来采用周期换向或阴极移动装置的愤液应加入洒石酸饵纳30-60，/t. 用于一般零件锺铜时，碳戳纳含量不应大于60gI l. 5.9.2

11、 酸性镀铜酸性镀铜溶液稳定，电流效率高，可获得较厚铜层.为改善钢铁基体与铜镀层的结合力应先在氯化镀铜溶液中预镀铜厚度约1.-.3m).清洗后再在酸性镀铜液中加厚。硫酸铜(CUSO 5H10) 硫酸(H2S0二1.84g!ml) 温度电流密度阳极材料阴极移动或压缩空气搅拌溶液200,.,_,250g/L 40-60g/L 15.-. 40C 1.4A!dm2 T1、T1注，光亮镰铜应加入适量的光亮剂及氯离子.阳极材料应为含确铜电极(含磷量的0.04-0.3%) 不锈钢零件可预罐罐后檀铜成直接在磁性.铜液中阳极处理1-3min后转快到阴极上锺铜.5.10 检查撞层孔隙事要求检查镀层孔隙率的零件按H

12、B5037的有关规定检查铜镀层的孔隙率，孔隙率不合格的镀层，应仔细清洗后重复镀铜直至孔隙率合格。5.11 清洗绝缘物按绝缘方法不同，采用机械、化学或有机溶剂去除绝缘层。5. 11. 1 去除石蜡混合物绝缘层6 碳酸饷(NaZC03) 温度时间3050g/L BOOC以上除净为止HB/ Z 5069-92 5.11. 2 去除漆、胶绝缘层用X-l.X一2、X-3等有机溶剂去除硝基胶、过氯乙烯漆绝缘层。5. 12 出光按需要进行.铅配(CrOs)硫酸(H2S04=1. 84g/ ml) 温度时间5. 13 钝化或氧化按需要或技术文件规定进行5. 13. 1 钝化90-150g/ L 20-30g/

13、 L 室温5-15 S 钝化处理可以防止铜镀层变色和提高铜镀层在大气中的稳定性。按H.B/Z5081进行钝化处理，镀铜后立即钝化的零件不进行钝化前清理。重锚酸销(Na:Cr:07 2H zO) 硫酸(HZS04=1. 84g/ml) 氯化纳(NaCl)温度时间5. 13.2 氧化100.150g/ L 4-6g/L 5-10g! L 室温210 S 为获得防护装饰性黑色氧化膜层，铜镀层可按HB/Z5082进行化学或电化学氧化.5.14 除氢5. 14. 1 凡抗拉强度仇杀l034MPa的黑色金属零件，镀后要进行除氧，除氢条件见表3.表3除氢条件最大抗拉强度问max温度时间MPa h 渗碳、氟化

14、、表面洋火件140土10关510341240MPa的黑色金属件一般不超过弛，对抗拉强度也1240MPa的黑色金属件一般不超过lOho5. 14. 3 需退除镀层并重新电镀的零件，退除镀层前应经除氢处理。若退镀过程中有新的渗氢现象，退镀后需增加除氢处理.重新镀穰的零件.镀后必须除氢。7 HB/Z 5069-92 5. 14. 4 除氢工序根据零件的不同要求，可安排在钝化前或钝化后进行。5.15 检验5. 15. 1 铜镀层质量检验按HB5037 0 5. 15. 2 铜镀层钝化膜质量检验按HB5064。铜镀层氧化膜质量检验按HB5065. 5. 16 油封检验合格的零件，可按需要浸涂防锈油。质量

15、控制S. 1 槽液配制用水和清洗用水应符合HB5472的要求.6.2 电镀车间环境、设备、仪器仪表及工艺过程等的质量控制按HB5335进行。7 电镀铜溶液的配制7. 1 氧化镀铜溶液的配制7. 1. 1 按反应式:CuCN+2NaCN =NazCu(CN计算得出完全络合19氧化亚铜需要1.09g氟化锵.将氟化亚铜的需用量乘以1.09即为完全结合时氨化铀的用量，加上游离氟化纳含量即为需加入镀液的氨化制总量。7. 1. 2 将适量的水加入清洗干净的镀槽中.再加入称量好的氟化锅，搅拌使其溶解.7.1.3 将孙量好的氧化亚铜用水调成糊状，在不断搅拌下缓缓加入溶有氟化铀的镀槽中，并搅拌至彻底海解。7.

16、,. 4 将其它化学药品用少量水榕解后加入镀槽中。7. ,. 5 加水至规定容积并搅拌均匀，分析并校正;在液。试镀后投入生产。7.2 酸性键铜溶液的配制7.2. 1 将适量的温水加入清洗干净的镀槽中，再将计算并称量好的硫酸铜溶液于其中。7.2.2 在不断搅拌下缓缓加入计算好的硫酸。7.2.3 加水至规定容权并搅拌均匀，分析并校正溶液，试镀后投入生产。7.2.4 光亮镀铜溶液应加入适量的光亮剂和氯离子于槽中。8 电镀铜溶液的维护与调整8. 1 溶液的主要分析项目与周期榕液的主要分析项目与周期见表4.8 HB/Z 5069-92 附加说明:本标准由航空航天工业部航空材料热工艺标准化技术归口单位提出并归口.本标准由六二一所、四-0厂、五O三厂起草。本标准主要起草人:王赤斌隋雍漠。