鋅酸(suan)鹽鍍鋅工(gong)藝的(de)故障原因(yin)與處(chu)理方法：鋅(xin)酸鹽鍍(du)鋅中陽極闆(pan)引起的故(gu)障

在(zai)一個工廠(chang)的實(shi)際(ji)生産中(zhong)，發現(xian)鋅(xin)酸(suan)鹽鍍(du)鋅液(ye)中可能是(shi)鍍液中雜(za)質的(de)影響，造(zao)成(cheng)了鍍(du)鋅層粗糙(cao)、灰暗(an)、無光(guang)澤(ze)，甚至鍍(du)不上(shang)的故障。但(dan)是在解決這個(ge)故障過程(cheng)中，先是調整鍍液中(zhong)的氧(yang)化鋅(xin)和氫(qing)氧化(hua)鈉的比例(li)，調整添加(jia)劑和光亮劑(ji)的含量(liang)，然後再電(dian)解處理幾(ji)小時等措(cuo)施。但是(shi)鍍鋅層(ceng)的質(zhi)量仍然沒(mei)有獲得好(hao)轉，在(zai)大電流密度下(xia)電鍍，使得零件的邊角(jiao)燒(shao)焦，有(you)鍍層的部位也比較(jiao)粗糙，鍍液(ye)的分散(san)能(neng)力和深鍍(du)能力極差(cha)，鍍層經硝(xiao)酸出光後(hou)，表(biao)面呈黑(hei)褐色。怎麼(me)辦?消除鍍(du)液中雜質(zhi)最好的(de)方法是對鍍(du)液(ye)進行去(qu)雜質處理(li)：在鍍液中加入鋅粉(fen)29／L，活性炭29／L，經(jing)過攪(jiao)拌、靜置、過(guo)濾，然(ran)後進行鍍液成(cheng)分分(fen)析(xi)，調整成(cheng)分到(dao)工藝(yi)規範(fan)範圍，鍍(du)液恢複(fu)了正常(chang)，鍍鋅層的質量達(da)到了(le)要求。

但是(shi)，沒過幾天，沒(mei)有補充(chong)其他成分(fen)，鍍層又出(chu)現了上述(shu)故障(zhang)，這(zhe)種情況下分析雜質的(de)來源(yuan)可能(neng)是鋅陽極所為，把鋅(xin)陽極從鍍(du)液中取出(chu)，發現表面(mian)有異常(chang)發(fa)藍現(xian)象，用(yong)水沖洗和(he)用刷子刷(shua)洗後，鋅陽(yang)極表面呈(cheng)現出黑(hei)點(dian)，把這(zhe)種黑點進行分(fen)析，發(fa)現(xian)是(shi)有機物的焦(jiao)化和金(jin)屬雜(za)質，檢(jian)查發(fa)現，這(zhe)些(xie)物(wu)質是(shi)在澆鑄鋅陽極(ji)時造(zao)成(cheng)的，問題(ti)找到了，更換了電鍍(du)槽内的鋅(xin)陽極，徹底(di)排除了這種電鍍鋅(xin)的故障(zhang)。

鋅陽極引起(qi)的(de)電鍍故(gu)障問(wen)題不(bu)隻是(shi)一二(er)例(li)，某廠建(jian)成了32000L鍍(du)液(ye)的大(da)型自(zi)動(dong)鍍鋅線(xian)，選用了ACF一Ⅱ堿性無氰鍍(du)鋅工藝(yi)。該工(gong)藝具有優(you)良的(de)分(fen)散和深(shen)鍍能力(li)，電流密(mi)度範(fan)圍寬，鍍層(ceng)光亮度與(yu)鉀鹽鍍鋅(xin)相(xiang)近，鍍層(ceng)與基(ji)體(ti)結(jie)合牢(lao)固，鈍(dun)化膜附着(zhe)力極好，彩(cai)色和(he)深色(se)鈍化膜鍍(du)層耐腐蝕能力(li)強等性(xing)能特點(dian)。但是在新(xin)配鍍(du)液開始(shi)批(pi)量生(sheng)産時(shi)，很快發現(xian)形狀(zhuang)複雜的零(ling)件朝上的(de)内腔(qiang)和低(di)電流區存(cun)在嚴重(zhong)的(de)鍍層(ceng)粗糙(cao)、發(fa)黑現象(xiang)，而此(ci)現象(xiang)在小試中(zhong)均(jun)從未發(fa)現。

經過分(fen)析和(he)試驗(yan)，排(pai)除(chu)了這(zhe)種鍍鋅(xin)液(ye)的成(cheng)分失調、循環過(guo)濾差以及可能(neng)存在(zai)重(zhong)金屬雜(za)質等情(qing)況(kuang)，初步(bu)判定(ding)産(chan)生(sheng)故障(zhang)的根(gen)源在(zai)陽極(ji)的Zn闆(pan)。因(yin)為觀察(cha)鍍液(ye)中的(de)Zn闆發(fa)現，其表(biao)面(mian)有一(yi)層厚密(mi)的黑色(se)細粉(fen)狀物質，而(er)同時(shi)懸挂(gua)的不(bu)溶性(xing)鐵闆則未(wei)見任何異(yi)常。

将(jiang)Zn陽極(ji)闆取出，進(jin)行酸(suan)洗、擦(ca)拭幹淨後(hou)重新(xin)放入(ru)鍍槽(cao)中，繼(ji)續電鍍，零(ling)件内腔和(he)低電(dian)流區(qu)的上述症狀明顯減(jian)輕。但(dan)随着(zhe)電鍍(du)時間的延(yan)長，Zn陽(yang)極表面的(de)黑色(se)細粉(fen)狀物質逐(zhu)漸增多，故障又重新(xin)出(chu)現，從而(er)最終确(que)定(ding)故障(zhang)原因(yin)是(shi)，Zn闆表面(mian)的黑色(se)細(xi)粉狀(zhuang)物質(zhi)沉落于朝(chao)向上方的零件(jian)内腔和(he)低電流(liu)區，再(zai)加上鍍液(ye)的均鍍能力好(hao)，零件(jian)内腔(qiang)和低(di)電流(liu)區鍍層在(zai)細粉的不(bu)斷沉(chen)落中(zhong)快速沉積(ji)，故形成粗(cu)糙發黑的(de)不合格鍍(du)層(零件外部和高電流(liu)區因極(ji)化較(jiao)大(da)和不易(yi)沉落(luo)黑(hei)色細粉(fen)物質，鍍層(ceng)屬于(yu)正常(chang)沉積，所以(yi)鍍層(ceng)尚(shang)好(hao))。刮下Zn陽極(ji)表面的黑(hei)色細粉(fen)狀(zhuang)物質(zhi)進行(hang)分析拔現(xian)該物(wu)質是(shi)鐵元(yuan)素。正(zheng)是(shi)由(you)于鐵(tie)粉末不斷(duan)從陽(yang)極闆(pan)表(biao)面以固(gu)體微粒形(xing)式脫離下來落(luo)入鍍(du)鋅溶(rong)液(ye)，才造成(cheng)了電(dian)鍍(du)複雜零(ling)件時内腔和低(di)電流區的粗糙(cao)、發黑(hei)現象。

那麼，Zn陽極(ji)闆(pan)中的鐵(tie)來源于何處呢?通過(guo)對制作鋅(xin)陽極闆的(de)鋅錠(ding)進行(hang)分析(xi)檢測(ce)，所用鋅(xin)錠(ding)成分完全符(fu)合國家(jia)标準(zhun)。其鐵含量(liang)為痕(hen)量(liang)，根本不(bu)會造成(cheng)Zn陽(yang)極溶(rong)解過(guo)程中細粉(fen)狀鐵末不(bu)斷析(xi)出。再對鋅(xin)陽極(ji)熔鑄(zhu)各(ge)工(gong)藝環節進(jin)行檢(jian)查，發(fa)現Zn陽極中的鐵(tie)雜質(zhi)來(lai)源于熔(rong)鑄Zn闆的(de)過(guo)程。

鋅錠首(shou)先(xian)經加熱(re)熔融後(hou)，将(jiang)鋅水(shui)倒人(ren)模具(ju)中，冷(leng)卻脫(tuo)模後(hou)即制(zhi)得Zn陽(yang)極闆。在鋅(xin)錠熔(rong)融過(guo)程中(zhong)，使用的鋅鍋由(you)碳鋼制作(zuo)，鋅鍋壁從(cong)外(wai)至裡，Zn含(han)量依(yi)次(ci)升(sheng)高，Fe含量依(yi)次(ci)降低Zn有(you)自鋅液(ye)向(xiang)鍋壁外層(ceng)擴散的傾(qing)向，而Fe有自(zi)鍋壁向 Zn液(ye)擴散的傾(qing)向。而(er)且鋅鍋内(nei)壁的(de)Fe向熔融鋅(xin)液的(de)擴散量和擴散(san)速(su)度，随着(zhe)鍋壁鋼材中Si含(han)量超過0．03％而(er)急劇(ju)增長，也随(sui)着熔融Zn液的溫度超(chao)過460℃明顯(xian)增(zeng)長。

熔(rong)鑄Zn陽極(ji)闆的鋅(xin)鍋若用(yong)普(pu)通碳(tan)鋼焊(han)制，其(qi)鋼闆(pan)的Si含量一(yi)般為0．3％左右(you)，遠(yuan)高于适(shi)宜做熱(re)鍍(du)鋅鍋的低碳痕Si鋼中(zhong)的Si含量(liang)，并且熔(rong)鋅溫度又控制(zhi)不好(hao)，從(cong)而(er)造成(cheng)了鍋壁中的Fe強(qiang)烈地(di)向鍋(guo)内熔融的(de)Zn中擴散，使(shi)Zn中Fe含量随(sui)着熔(rong)Zn時間(jian)的延(yan)長而(er)成倍(bei)地增加，故而所(suo)鑄造出的(de)Zn陽極(ji)闆中(zhong)含有(you)較多(duo)的Fe雜質。

由(you)于Fe雜(za)質是(shi)以擴散方(fang)式(shi)進(jin)人Zn中(zhong)，這樣在陽(yang)極Zn闆(pan)中含(han)有的(de)Fe就分(fen)散的特(te)别(bie)細密(mi)。當Zn陽(yang)極闆在鍍(du)鋅溶液(ye)中發生(sheng)溶解(jie)時(shi)，而分散(san)細密(mi)的Fe在強堿(jian)性鍍(du)鋅液中處(chu)于鈍态(tai)，不(bu)能以離子狀(zhuang)态(tai)溶入(ru)鍍鋅液中(zhong)。随着(zhe)Zn陽極(ji)闆的溶解(jie)，Fe以固(gu)體(ti)微(wei)粒形(xing)式逐(zhu)漸地彌散(san)進入(ru)鍍(du)液中。由(you)于顆(ke)粒過(guo)于細(xi)小，一(yi)般(ban)循環過濾器(qi)的作(zuo)用不(bu)甚顯著。這(zhe)樣在(zai)不斷(duan)沉(chen)落(luo)鐵微(wei)粒的情(qing)況(kuang)下鍍(du)鋅，使(shi)得(de)快速沉(chen)積的(de)零件(jian)内腔(qiang)和低(di)電流區産(chan)生了粗糙、發黑(hei)的現象。

問題找(zhao)到了，采取更換鋅陽極或者改(gai)進制(zhi)備(bei)鋅(xin)陽極(ji)的工(gong)藝(采用低(di)碳痕Si型(xing)的鋼鐵(tie)材料(liao)制(zhi)成(cheng)熔融(rong)Zn錠的鋅(xin)鍋(guo)，嚴格控制(zhi)熔Zn溫(wen)度等(deng))，從而消除(chu)了鋅(xin)酸鹽(yan)鍍鋅零件(jian)出現的内腔和(he)低電(dian)流區的粗(cu)糙、發黑現(xian)象。為(wei)了防(fang)止(zhi)其他固(gu)體微粒的影響(xiang)，用250目(mu)以上耐強(qiang)堿的(de)濾布(如丙(bing)綸)，經(jing)雙(shuang)線縫口(kou)制作Zn陽極(ji)袋，套在Zn陽(yang)極(ji)闆上，徹(che)底隔絕鑄(zhu)造Zn闆(pan)析出的(de)細微粉(fen)，并每(mei)隔(ge)3個(ge)月取(qu)出陽極袋用鹽(yan)酸清(qing)洗一次，徹(che)底避免(mian)了這種(zhong)鍍鋅故(gu)障(zhang)的發(fa)生。