1前言
鉛呈青灰色金屬,標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位E°(Pb/pb2+)=-0.126 V。錫是銀白色金屬,標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位E°(sn/Sn2+)=-0.136 V,在簡單絡(luò)離子的酸性電解液中,鉛錫合金在很低的電流密度下即可產(chǎn)生共沉積。鉛錫合金鍍層比同樣厚度的鉛鍍層和錫鍍層孔隙率低。含錫60%、含鉛40%的鉛錫合金具有最低的共熔點183 cI=,它的焊接性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過純錫鍍層。因此,在航空航天、電子電器行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
2工藝流程(黃銅件)
化學(xué)除油一熱水洗一冷水洗一酸洗一—冷水洗一光亮酸洗一冷水洗一鍍鉛錫合金—冷水洗一化學(xué)鈍化一冷水洗一熱水洗一烘干一熱熔
3鍍液配方和工藝條件
鉛錫合金鍍液種類繁多,氨基磺酸鹽、酚磺酌鹽、烷醇磺酸鹽等鍍液,但至今應(yīng)用最廣的還是氟硼酸型鍍液。由于氟硼酸鍍液組成簡單,溶液穩(wěn)定,雜質(zhì)容忍性好,室溫下可以操作。特別是沉積速率快鍍層外觀及可焊性較好。
鍍液配方及操作條件:
PbO/(g·L-1) |
38~48 |
SnO/(g.L-1) |
28~38 |
HBF4(游離)/(g·L-1) |
30-50 |
H3BO3/(g·L-1) |
20~30 |
穩(wěn)定劑/(g-L-1) |
1.0~1.5 |
混合光亮劑/(g·L-1) |
3~5 |
θ/℃ |
20~30 |
Jk/(A·dm-2) |
1~2 |
陽極 |
鉛錫合金板 |
4鍍液的配制
(1)在槽中加入2/3體積的熱蒸餾水,將計量的硼酸加入槽中,充分?jǐn)嚢?,使其完全溶解?/SPAN>
(2)在不斷攪拌下,慢慢加入氫氟酸,使其生成氟硼酸。
(3)將PbO、SnO粉末分別用水調(diào)成糊狀,慢慢加入槽中。
(4)加入計量的穩(wěn)定劑、混和光亮劑。
(5)加蒸餾水至規(guī)定容積,取樣分析,試鍍。
配槽所用的化學(xué)藥品均采用化學(xué)純。
5鍍液各組份的作用
(1)氧化鉛是鍍液的主鹽,在鍍液中以Pb(BF4)2存在,用量為38~
(2)氧化亞錫也是鍍液的主鹽,在鍍液中以Sn(BF4)2存在,用量為28~
(3)氟硼酸是鉛、錫離子的絡(luò)合劑。它由氫氟酸與硼酸反應(yīng)而成?;系哪柋葹?/SPAN>4:1。氟硼酸的總含量比較高,首先要保證以2倍摩爾比與鉛絡(luò)合,以2倍摩爾比與錫絡(luò)合,還應(yīng)有30~
(4)硼酸的作用是穩(wěn)定溶液的pH值和保持氟硼酸絡(luò)離子的穩(wěn)定。除了與氫氟酸形成絡(luò)離子BF4-還應(yīng)有20~
(5)穩(wěn)定劑的作用是防止二價錫離子氧化成四價錫離子而造成鍍液混濁。通常加入0.5~
(6)混合光亮劑由表面活性劑、羰基化合物和膠類組成。它的作用是在陰極上吸附,提高鉛、錫離子的陰極極化度,抑制Ph2+和Sn2+在陰極的放電速率,從而使鍍層結(jié)晶光亮、細(xì)致、平滑。
6控制鍍層中鉛錫含量在氟硼酸電解液中由于鉛、錫的平衡電位非常接近,因此,在室溫下使用較低的陰極電流密度即可產(chǎn)生鉛錫合金共沉積。鍍層中的錫含量約為60%、鉛含量約為40%??刂棋儗又秀U、錫含量應(yīng)采取以下幾個方面措施。
(1)電解液達到平衡狀態(tài),陰極沉積物鉛、錫的比例與電解液中鉛、錫含量大致相同。及時調(diào)整電解液中鉛、錫含量達到工藝要求。
(2)為了獲得一定成分比例的鉛錫合金鍍層應(yīng)采用與鍍層成份相同的陽極。
(3)為了獲得其預(yù)定比例的鉛錫合金鍍層,應(yīng)同時改變鍍液中鉛、錫的含量比例。如要
獲得含鉛85%~90%,含錫15%~10%的鉛錫合金鍍層,則電解液中鉛含量應(yīng)增加到80~
(4)采用純錫板作陽極,或加入混和光亮劑,提高了鉛錫合金中的錫含量。
7鍍后處理
為了提高鉛錫合金鍍層的抗蝕性能和焊接性能,通常進行鍍后處理。
7.1化學(xué)鈍化處理
K2Cr04/(g.L-1) |
20~40 |
K2CO3/(g.L-1) |
10~20 |
θ |
室溫 |
t/min |
1~2 |
7.2 |
熱熔 |
甘油/(g·L-1) |
1000 |
θ/℃ |
180~200 |
t/min |
l~2 |
8 |
鍍層退除 |
對鍍層結(jié)合力不好,表面有花斑、條紋、氣孔、漏鍍的零件,可在下列溶液中退除重鍍。
NaOH/(g·L-1) |
100 |
θ/℃ |
80 |
T |
退盡為止 |