網(wǎng)站寄語：針對鑄鋁合金零件鍍銀層脫落的技術難題，我們可以從多個角度進行技術分析，并提出精準解決方案。以下是對該問題的詳細分析和解決策略：原標題：技術分析，精準解決鑄鋁合金零件鍍銀層脫落難題
鑄鋁合金零件由于具有質(zhì)量輕、導電性好、鑄造成型成本低，便于加工等優(yōu)點，在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應用。在高壓電器產(chǎn)品中，導體連接部位一般都要求鍍銀，用來減少接觸電阻，應用較多的則是鑄鋁合金零件材料，但是由于鑄造工藝特性決定了其材料表面結(jié)晶粗大，組織內(nèi)部氣孔、砂眼、疏松多孔等缺陷，造成鑄鋁合金零件鍍銀層結(jié)合力不良"，經(jīng)常出現(xiàn)一定比例或批量鍍層起泡、脫落現(xiàn)象，造成導體接觸電阻增大，從而影響了導體的導電率。因此，研究如何減少鑄鋁合金零件材料缺陷，提高鍍銀層質(zhì)量的途徑，對高壓電器行業(yè)有著重要的意義。對一般的鑄鋁合金零件，除了電鍍關鍵工藝之外，零件的材料組織及結(jié)構(gòu)狀況，也是鑄鋁合金零件得到良好結(jié)合力鍍層的關鍵所在。本文從微觀組織和化學成分方面進行了探討，采用不同的工藝處理方法，解決了鑄鋁合金零件鍍銀脫落的問題。
01
鑄鋁合金零件鍍層脫落原因分析
在高壓電器產(chǎn)品中，導體往往需要多部位鍍銀處理，由于鑄鋁合金零件自身存在的種種原因，很難保證各部位鍍層全部合格，因鑄鋁合金零件所含元素的種類和含量不同，有多相組織，表面的化學成分不均勻及致密差異很大，特別是存在微觀的鑄造縮孔、砂眼、疏松等缺陷，其鍍銀處理過程中，微孔內(nèi)異物不容易清洗干凈，殘留溶液再次返出，造成鍍層起泡、脫落，零件返工率較高，而且由于毛孔現(xiàn)象，孔內(nèi)部儲存的氣體和殘留的溶液隨著時間的延長，產(chǎn)生的膨脹力拼發(fā)會腐蝕周圍的金屬，滲透到表面鍍層結(jié)合部位，與金屬鋁、鋅等發(fā)生反應，產(chǎn)生的氫氣造成鍍層起皮、脫落等質(zhì)量缺陷。雖然水洗可降低鍍層表面殘留電解液，但對于零件微觀孔隙，反復水洗方法效果不太明顯。
02
試驗方案鍍銀主要工序為:脫脂一堿侵蝕一酸洗一浸鋅一鍍銅一預鍍銀一鍍銀。圖1是GIS產(chǎn)品用于導體連接的中間觸座，材質(zhì)是ZL101A，圖樣要求三個部位鍍銀處理，分別標識為A區(qū)、B區(qū)和C區(qū)，該件多次鍍銀處理后鍍層依然起泡，查看零件起泡部位可見明顯小砂限(見圖2)，經(jīng)分析是零件微孔內(nèi)存在異物，為了阻止零件內(nèi)的溶液滲出影響后續(xù)鍍層的結(jié)合力，方案一是零件在脫脂前，首先對零件進行加熱烘烤，目的是:(1)把零件微孔內(nèi)的氣體排除掉;(2)將微孔內(nèi)殘留的電解液蒸發(fā)干凈，以防止微孔溶液向外滲透，從而保證鑄鋁合金零件后期鍍層結(jié)合力，把零件放入烘箱內(nèi)，經(jīng)過170C、2h的加溫烘烤后，再按照以上鍍銀工藝流程進行處理，分別檢查A區(qū)、B區(qū)和C區(qū)三個部位的鍍銀質(zhì)量情況，發(fā)現(xiàn)B區(qū)和C區(qū)銀層有所改善，沒有出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，而A區(qū)鍍銀層依然起泡，可見起泡部位都出現(xiàn)在同一鍍銀面上。
試驗方案二
對以上觸座三個鍍銀面分別取樣，進行化學成分和微觀組織分析。1化學成分分析采用光譜儀對樣件的化學成分進行檢測，檢測結(jié)果顯示，其材質(zhì)成分符合ZL101的國家標準，是合格的。2金相分析按照《JB/T7946.3鑄造鋁合金針孔》在放大200倍的金相顯微鏡下，分析A、B、C三處的針孔度。金相圖片見下圖所示。
03
解決方案
圖3(a)、(b)、(C)是零件A、B、C三個區(qū)域的組織形貌照片，從圖3(a)可看出，A處針孔直徑為0.9mm，組織最為疏松，針孔較多較大，B處最大針孔直徑為0.3mm，組織存在小針孔，C處最大針孔直徑為0.15mm，組織較為致密?？梢姡慵冦y層起泡與其材質(zhì)致密性有很大關系，A處本身材質(zhì)較為疏松，針孔、砂眼較多，那么經(jīng)過電鍍處理后，進入微孔內(nèi)溶液不容易清洗干凈，孔內(nèi)部殘留溶液慢慢滲出，造成鍍層起泡、脫落等質(zhì)量問題。通過和鑄造專業(yè)人員一起對零件起泡部位進行分析得知，A區(qū)域是零件鑄造期間的澆冒口，存在較多夾渣、窩流、縮孔、化學成分偏析等不可避免的缺陷。解決方法是零件鑄造期間對A區(qū)域冒口結(jié)構(gòu)進行改進，如圖4所示:1)減少冒口與鍍銀面的接觸面積，將鍍銀面的40%與冷鐵接觸，余下的鍍銀面積與冒口接觸;2)將砂芯(與冒口接觸部分)用絕熱填充，將金屬型(與冒口接觸部分)鉆許多孔，孔內(nèi)填充絕熱材料。采取以上方法是使較大熱容量聚集在澆冒口部位并均勻散熱，以減少鍍銀面與冒口接觸面積，達到鍍銀面快速冷卻而冒口又能實現(xiàn)充分補縮的目的，從而降低A區(qū)域產(chǎn)生針孔、砂眼等不利因素。
采用以上方案后，重新鑄造加工一批零件，按照鍍銀工藝流程進行處理，試驗結(jié)果得到的鍍層比較致密、光亮，沒有出現(xiàn)起泡脫落情況。零件鍍銀后質(zhì)量合格情況統(tǒng)計見表1。
從12統(tǒng)計結(jié)果看出，對于鑄鋁合金零件采用方案一與方案二二處理后，鍍銀層合格率有較大提高，雖然增加了零件成本，但降低了零件廢品率，解決了生產(chǎn)難題，總的經(jīng)濟效益還是明顯的。個別零件螺紋部位起泡，分析是防護螺堵沒有擰緊，溶液清洗不干凈所致。
04
結(jié)論
通過對零件材料的分析以及試驗驗證，得出解決鑄鋁合金零件鍍銀層質(zhì)量問題的措施:1、鑄鋁合金零件鍍銀處理前增加--道加熱烘烤工序，以消除零件內(nèi)部異物、氣流等不利因素的產(chǎn)生。2、鑄鋁合金零件澆冒口盡量不放在鍍銀面上，受零件結(jié)構(gòu)的限制，在澆冒口不能避開鍍銀面的情況下，減少冒口與鍍銀面的接觸面積，使得澆冒口具有較大熱容量，降低澆冒口鍍銀面產(chǎn)生針孔、砂眼的不利因素，從而提高鍍銀層結(jié)合力。
PS：本篇文章來自網(wǎng)絡，作者為周瑛張紅軍等，文章原標題：技術分析，精準解決鑄鋁合金零件鍍銀層脫落難題。
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