鋁汽缸鍍鉻故障應如何排除？

前 言

由于長期承擔小型無人駕駛飛機的生產任務，其中發動機汽缸材料為鑄鋁合金。為了提高汽缸體內腔的表面硬度，增強耐磨性能，長期以來一直采用鍍硬鉻工藝；鍍層的各項性能均較好。然而近來有一批汽缸體在鍍鉻后出現了鍍層剝落的現象，經過工藝人員的分析，找出了故障原因，并提出了解決方案。

1故障分析

由于鋁在空氣中易氧化，從前處理到電鍍的每一個細小環節出現問題，都可能引起鍍層剝落，因此在查找原因時，必須深入生產現場，逐個工序進行排查。

在進行鍍前預處理時，發現工人采用銅絲吊掛汽缸體進行一系列的操作，因此在酸洗后，銅將在硝酸中溶解并置換到鋁基體表面，隨后浸鋅層附著在置換銅層上，與基體結合力下降，導致鍍層剝落。當完成鍍前預處理工序進入鍍鉻槽時，未采用帶電下槽使得浸鋅層在鍍鉻槽中部發生溶解，浸鋅層被破壞，嚴重影響了鍍層的結合強度。

另外，在前處理過程中，發現浸鋅后缸體內表面部分區域出現黃色斑點，與鋁合金鍍鉻前所要求的均勻深灰色鋅膜不符，造成鍍鉻層結合力不好，鍍層剝落。從汽缸體的外觀看，在鍍層剝落部位無論是內腔還是外壁均布滿聚集在一處或多處的微小而不連貫的縮松孔。由資料可知，此孔形狀不規則，孔內粗糙不平，晶粒粗大，有些甚至會發生金相組織的改變。由于汽缸體電鍍前處理工序較多，分別經過不同的化學溶液，若鑄件的縮松孔直徑及數量超過正常規范，勢必造成化學溶液滲入鑄件基本內部，在操作過程中難以清洗干凈，鍍鉻時溫度升高，殘留在孔隙中的溶液滲出，致使鑄鋁基體表面膜成分發生改變，造成鍍層剝落。

2 解決方法

首先要求工人嚴格按照工藝規范進行操作，鍍前預處理過程采用鋁絲吊掛汽缸體，避免發生銅置換現象。在鍍前預處理后，盡量縮短汽缸體在空氣中的停留時間，并帶電下槽，小電流活化后，升至正常電流進行電鍍。

此外，對于汽缸體內表面浸鋅后出現的少量黃斑，經過實踐發現若用手輕輕將黃斑擦凈，仍可鍍出結合強度良好的鍍層。同時，汽缸體在經過處理后，必須進行嚴格的清洗、烘干。若鑄件缺陷較嚴重，缸體可采用二次電鍍的方法，將第一次不合格鍍層退掉，擱置一段時間，進行第二次電鍍，能夠獲得結合強度較好的鍍層。

3 小 結

影響鋁基體上鍍鉻的因素很多，從掛具的選擇到工序間的操作，應嚴格遵守工藝規范，才能獲得較好的鍍層。

基體材質對產品的鍍層質量有著不可忽視的影響。雖然通過工藝能夠解決有缺陷的鑄件鍍層結合強度的問題，但由于基體內部結構缺陷所造成的部分化學溶液殘留，形成許多微觀的腐蝕原電池，產生嚴重的晶間腐蝕，將對產品的物理性能、機械性能以及氣密性造成不良的影響。這一點應引起產品設計及使用人員的重視，盡量避免或減少產品由于材質和機械設計在電鍍過程中對鍍層質量的不良影響。