【航空工业行业标准(HB)】 电镀铅锡合金工艺

中华人民共和国航空工业标准
HB/Z236—93
电镀铅锡合金工艺
1993—1105发布
中国航空工业总公司
1994-03--01实施
中华人民共和国航空工业标准
电镀铅锡合金工艺
1主题内容与适用范围
HB/Z236-93
本标准规定了钢、铜及铜合金零件在氟硼酸盐电解液中电镀铅锡合金的通用工艺方法。本标准适用于钢、铜及铜合金航空产品零（组)件电镀铅锡合金。引用标准
GJB594
HB5034
HB5049
HB5226
HB5335
HB5472
HB/Z5069
金属覆盖层选择原则与厚度系列零(组)件镀覆前质量要求
铅锡合金镀层质量检验
金属材料和零件用水基清洗剂技术条件电镀和化学覆盖工艺质量控制标准金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范电镀铜工艺
HB/Z5083~5116
主要工艺材料
电镀溶液分析方法
电镀铅锡合金所需主要工艺材料（见表1)。表1主要工艺材料
材料名称
氢氧化钠
磷酸钠
碳酸钠
硅酸钠
氯化钠
氢氟酸
GB1607
GB4209
GB1618
GB1610
GB7744
技术标准
中国航空工业总公司1993-11-05发布用途
除油、中和
弱浸蚀、光亮浸蚀
弱浸蚀、光亮浸蚀
光亮漫浸蚀
光亮浸蚀
光亮浸蚀
镀铅锡合金
镀铅锡合金
1994-03--01实施
材料名称
碱式碳酸铜下载标准就来标准下载网
碱式碳酸铅
氧化铅
过氧化氢
锡板 Sn-2、Sn-3
铅板pbAgl
4工艺程序
HB/Z236-93
续表1
技术标准
HG3—1075
HG3--922
GB2300
GB2528
GB1471
钢铁零件电镀铅锡合金工艺程序4.1.1镀前验收
4.1.2有机溶剂或水基清洗剂除油4.1.3
消除应力
电解除油或化学除油
流动热水洗
流动冷水洗
弱浸蚀
流动冷水洗
流动冷水洗
电镀铜
回收槽水洗
流动冷水洗
电镀铅锡合金
流动冷水洗
流动热水洗
检验镀层质量
4.2铜及铜合金零件电镀铅锡合金工艺程序4.2.14
镀前验收
4.2.2有机溶剂或水基清洗剂除油2
含Agl%
镀铅锡合金
镀铅锡合金
镀铅锡合金
镀层退除
镀铅锡合金
镀铅锡合金
4.2.3装挂
电解除油或化学除油
流动热水洗
流动冷水洗
预浸蚀
流动冷水洗
光亮浸蚀
流动冷水洗
弱漫蚀
流动冷水洗
电镀铅锡合金
流动冷水洗
流动热水洗
检验镀层质量
注：黄铜零件电镀铅锡合金之前需镀铜打底。主要工序说明
镀前验收
HB/Z236-93
电镀前零件的表面质量应符合HB5034的规定。5.2有机溶剂或水基清洗剂除油
采用三氯乙烯蒸汽、其它有机溶剂或符合HB5226规定的水基清洗剂除油。5.3消除应力
为了减少热处理之后机械加工、研磨、冷矫形等工序产生的残余应力，抗拉强度大于或等于1034MPa的关键件和重要件的钢制零件，镀前必须进行消除应力处理。处理条件（见表2）。表2消除应力处理条件
最大抗拉强度o
渗碳件和表面萍火件
10341450
1450<≤1800
5.4电解除油或化学除油
140±10
190±10
190±10
190±10
根据零件材料和表面油污程度，可以选下列方法之一除油或联合除油。时间
5.4.1钢铁零件电解除油
氢氧化钠（NaOH）
碳酸钠（Na,CO,·10H,O)
磷酸钠（NasPO,·12H,O）
硅酸钠(Na0·nSi0,）
总碱度（相当于NaOH）
电流密度
电极材料
HB/Z236-93
30~50g/L
20~30g/L
20～30g/L
3~~5 g/l
40~80g/L
60~80℃
3~10 A/dm2
阴极3～5min
阳极1～5min
钢板或镀镍钢板
注：①弹性及薄壁零件（≤1mm）不允许阴极除油。②抗拉强度大于1372MPa的钢制零件不允许阴极除油。③允许在上述溶液中进行化学除油。④带钨接点零件只允许化学除油，除油时间不超过5min。5.4.2铜及铜合金零件化学除油或电解除油氢氧化钠（NaOH）
碳酸钠（NazCO·10H.O）
磷酸钠（Na3PO,·12H,O）
硅酸钠（Na,O·nSiO）
总碱度（相当于NaOH）
化学除油条件
电解除油条件
电流密度
电极材料
5.5铜及铜合金零件预浸蚀
515g/L
20~25g/L
30~60g/L
15～30g/L
60~80℃
≤20min
60~80℃
1~5A/dm2
阴极3~10min
阳极≤30s
钢板或镀镍钢板
具有氧化皮及氧化色的铜及铜合金零件在下列任一方法中进行预浸蚀：方法-盐酸（HC1p=1.18g/mL）
方法二
盐酸（HClp=1.18g/mL）
硫酸（H,SOp=1.84g/mL)
50%以上（体积）
20~30g/L
50~80g/L
HB/Z236--93
1～2min
有严重氧化皮的铍青铜零件，可先在下列方法中疏松氧化皮。方法三天
氢氧化钠(NaOH）
5.6铜及铜合金零件表面光充浸蚀450~550g/L
100~110℃
30~60min
为了使铜及铜合金零件表面光亮，可在下列方法之一中进行光亮浸蚀：方法-硫酸（H2SOp=1.84g/mL）
硝酸（HNOp=1.42g/mL）
氯化钠(NaCI)
注，新配制的溶液允许加8.5份体积水。1~2份（体积）
1份（体积）
5～10g/L
方法二高精度、高光亮度零件不进行光亮浸蚀，可在下列方法中出光：铬酐(CrOs)
硫酸(H,SO)
p=1.84g/mL）
90150g/L
20～30g/L
下列方法适用于有难以除掉氧化皮的铍青铜零件。方法三
硫酸(HzSOp=1.84g/mL)
盐酸(HC1p=1.1.8g/mL)
硝酸(HNOp=1.42g/mL)
5.7弱浸蚀
每次2~～~30s
为使镀层与基体结合牢固，需在下列任一方法中进行弱浸蚀：硫酸（H2SOgp=1.84g/mL）
盐酸(HC1
p=1.18g/mL)
5.8中和
100~150g/L
100150g/1
为避免零件表面残留酸液带入到镀槽中，需在下列方法中进行中和处理。碳酸钠（Na2CO03·10OH2O）
3050g/L
HB/Z236-93
1～2min
注：镀前处理好的零件不能立即下槽电镀时，允许短时间浸入中和溶液中保存，入槽电镀前，需重复进行水洗、弱漫蚀、中和工序。
5.9电镀铜
钢铁及黄铜零件电镀铅锡合金前按HB/Z5069进行电镀铜，铜镀层厚度选择按GJB594或技术文件规定进行。
5.10电镀铅锡合金
一般含量
氟硼酸锡（Sn（BF）2）
氟硼酸铅（Pb（BF）2）
氟硼酸(HBF。游离）
电流密度
阳极与阴极面积比
阳极材料
沉积速度
70～90g/L
55~85g/L
80~100g/L
较佳含量
0.8~1.2 A/dm2
铅锡合金（含锡61%）
1um/min
注：①标准推荐配方，镀层含锡量为58%。②根据镀层的不同用途，配方含量和阳极含量可作适当调整。使用铅、锡单金属阳极时，阳极与阴极面积比，按1：1~13控制。5.11干燥
电镀铅锡合金的零件用热风吹干。5.12除氢
为消除零件在电镀过程中产生的氢脆，抗拉强度大于或等于1034MPa的钢铁零件镀后都要进行除氢处理。镀后至除氢间隔时间按HB5335规定执行。除氢条件（见表3）。表3除氢处理条件
最大抗拉强度
渗碳件和表面淬火件
1034<≤1450
1450g≤1800
5.13镀层质量检验
140±10
190±10
190±10
190±10
铅锡合金镀层质量按HB5049规定进行检验。6
6质量控制
HB/Z236-93
6.1槽液配制用水和清洗用水符合HB5472规定。6.2电镀车间环境、设备、仪器、仪表及工艺过程等因素的质量控制应符合HB5335规定。7溶液配制
7.1溶液成份制备
7.1.1氟硼酸的制备
将计算量的氢氟酸倒入塑料槽中，在不断搅拌下缓缓地加入稍过量的硼酸，使其全部溶解。
7.1.2氟硼酸锡的制备
有氟硼酸与碱式碳酸铜反应，生成氟硼酸铜溶液，然后把稍过量的锡粉加入氟硼酸铜溶液中，使锡把铜全部置换出来，至溶液变为无色后过滤。7.1.3氟硼酸铅的制备
用氟硼酸与氧化铅或碱式碳酸铅反应。先用蒸馏水将氧化铅或碱式碳酸铅调成糊状，加入氟硼酸中，在不断搅拌下，至完全溶解。7.2配制
7.2.2将制备好的氟硼酸、氟硼酸锡、氟硼酸铅，依次加入槽中，然后搅拌均匀、过滤。7.2.3明胶用温水溶解，然后加入到过滤后的上述溶液中，加水至所需总体积。7.2.4通电处理1~2h，通电处理电流密度为0.8A/dm2，而后试镀8溶液的分析、维护与调整
溶液的分析项目及周期（见表4）表4分析项目及周期
溶液名称
化学和电解除油溶液
电镀铅锡合金溶液
分析项目
总碱度
氟硼酸锡、氟硼酸铅、
游离氟硼酸、游离硼酸
杂质：铜
分析周期
2~4周
1~4周
按需进行
注：分析周期是指二班制槽液连续正常工作情况下的分析周期。特殊情况下可适当调整分析项目和周期。8.2电镀溶液分析按HB/Z50835116规定中的有关方法进行。8.3溶液的维护与调整
8.3.1使用与镀层成分相同的阳极，以压制成形的阳极板较好，极板用聚丙烯织物套套装。7
HB/Z236--93
8.3.2溶液中二价锡离子含量越高、电流密度越高，镀层含锡量越高，因此要经常分析调整锡、铅离子含量，以维持正常的合金成分。8.3.3溶液中吊个硼酸袋，以避免产生游离的氢氟酸，不用空气搅拌，以防二价锡氧化。8.3.4根据溶液使用情况和镀层的质量，用活性炭处理溶液，使溶液变为无色再分析调整。8.3.5防止带入铜杂质。铜杂质可用低电流密度电解除去。9不合格镀层的退除
氟硼酸（HBF40%）
双氧水（H20230%）
附加说明：
125ml/L
38ml/L
退净为止
本标准由中国航空工业总公司航空材料、热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由中国航空工业总公司621所、125厂起草。本标准主要起草人：尹炳文、杨健燕、费瑞梅、冯自修。8