前言
由于长期承担小型无人驾驶飞机的生产任务，其中发动机汽缸材料为铸铝合金。为了提高汽缸体内腔的表面硬度，增强耐磨性能，长期以来一直采用镀硬铬工艺；镀层的各项性能均较好。然而近来有一批汽缸体在镀铬后出现了镀层剥落的现象，经过工艺人员的分析，找出了故障原因，并提出了解决方案。
1故障分析
由于铝在空气中易氧化，从前处理到电镀的每一个细小环节出现问题，都可能引起镀层剥落，因此在查找原因时，必须深入生产现场，逐个工序进行排查。
在进行镀前预处理时，发现工人采用铜丝吊挂汽缸体进行一系列的操作，因此在酸洗后，铜将在硝酸中溶解并置换到铝基体表面，随后浸锌层附着在置换铜层上，与基体结合力下降，导致镀层剥落。当完成镀前预处理工序进入镀铬槽时，未采用带电下槽使得浸锌层在镀铬槽中部发生溶解，浸锌层被破坏，严重影响了镀层的结合强度。另外，在前处理过程中，发现浸锌后缸体内表面部分区域出现黄色斑点，与铝合金镀铬前所要求的均匀深灰色锌膜不符，造成镀铬层结合力不好，镀层剥落。从汽缸体的外观看，在镀层剥落部位无论是内腔还是外壁均布满聚集在一处或多处的微小而不连贯的缩松孔。由资料可知，此孔形状不规则，孔内粗糙不平，晶粒粗大，有些甚至会发生金相组织的改变。由于汽缸体电镀前处理工序较多，分别经过不同的化学溶液，若铸件的缩松孔直径及数量超过正常规范，势必造成化学溶液渗入铸件基本内部，在操作过程中难以清洗干净，镀铬时温度升高，残留在孔隙中的溶液渗出，致使铸铝基体表面膜成分发生改变，造成镀层剥落。
2解决方法
首先要求工人严格按照工艺规范进行操作，镀前预处理过程采用铝丝吊挂汽缸体，避免发生铜置换现象。在镀前预处理后，尽量缩短汽缸体在空气中的停留时间，并带电下槽，小电流活化后，升至正常电流进行电镀。
此外，对于汽缸体内表面浸锌后出现的少量黄斑，经过实践发现若用手轻轻将黄斑擦净，仍可镀出结合强度良好的镀层。同时，汽缸体在经过处理后，必须进行严格的清洗、烘干。若铸件缺陷较严重，缸体可采用二次电镀的方法，将第一次不合格镀层退掉，搁置一段时间，进行第二次电镀，能够获得结合强度较好的镀层。
3小结
影响铝基体上镀铬的因素很多，从挂具的选择到工序间的操作，应严格遵守工艺规范，才能获得较好的镀层。
基体材质对产品的镀层质量有着不可忽视的影响。虽然通过工艺能够解决有缺陷的铸件镀层结合强度的问题，但由于基体内部结构缺陷所造成的部分化学溶液残留，形成许多微观的腐蚀原电池，产生严重的晶间腐蚀，将对产品的物理性能、机械性能以及气密性造成不良的影响。这一点应引起产品设计及使用人员的重视，尽量避免或减少产品由于材质和机械设计在电镀过程中对镀层质量的不良影响。 |
