[发明专利]一种结晶器铜板的电镀工艺方法

说明书

本发明公开了一种结晶器铜板的电镀工艺方法，其包括：(1)结晶器铜板整体镀层为梯度设计；(2)使用基础镀液为氨基磺酸盐体系基础镀液，按照镀层中镍钴含量要求进行调配镀液；(3)根据镀液中镍钴离子比例进行调配电镀时使用的镍阳极或钴阳极数量；(4)对所述铜板进行热处理。根据本发明所述结晶器铜板的电镀工艺方法获得的电镀后铜板表面无针孔、麻点等质量缺陷，表面平整，加工后铜板厚度尺寸合格，满足加工要求。

技术领域

本发明涉及一种结晶器铜板的电镀工艺方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

结晶器是连铸的核心部件，结晶器铜板作为连铸从液态钢水到凝固成固态坯壳的重要导热部件，其质量好坏直接影响到铸坯的表面质量、连铸机拉速等指标。为了避免结晶器铜板磨损严重，更换频繁，本领域技术人员结晶器铜板上电镀一层金属或合金层，从而达到抗磨减磨、延长使用寿命的目的。

近年来，国内外相关单位及专家热衷于研究Ni-Co镀层和Co-Ni镀层。这其实是两种不同基体的高温合金，Ni-Co是含钴的镍基合金，Co-Ni是含镍的钴基合金。其性能较Ni-Fe镀层又有了进一步的提高，Co-Ni镀层的性能更好一些，在国内大板坯结晶器上使用。Ni-Cr合金喷涂层在板坯结晶器使用中，窄边铜板的磨耗比宽边铜板更严重，为了提高窄边铜板的使用寿命，日本开发了窄边铜板超音速喷涂技术，即在窄边铜板表面用超音速喷涂一层Ni-Cr合金层，代替电镀层，其使用寿命可与宽边铜板的Co-Ni镀层寿命相同。

在Co-Ni镀层得生产工艺中，镀层中金属钴的提供方式多为在电镀过程中添加氨基磺酸钴浓缩液。使用这种添加方式存在以下几方面问题：一是氨基磺酸钴原材料质量不易控制，影响结晶器铜板镀层质量；二是电镀阳极为镍阳极，电镀后镀液不断增加；三是使用氨基磺酸钴浓缩液提供钴金属成本较高。

针对以上技术现状，本发明现欲通过使用金属钴代替氨基磺酸钴浓缩液形式，以此来提高铜板修复质量，同时节约电镀成本。

发明内容

本发明旨在提供一种结晶器铜板的电镀工艺方法，主要解决现有生产工艺中存在的氨基磺酸钴原材料质量不易控制、电镀后镀液不断增加等技术问题。本发明所述结晶器铜板的电镀工艺方法不但提高了铜板的电镀质量，还大量的节约了成本，很大程度上提高了产品的竞争力。

本发明提供了一种结晶器铜板的电镀工艺方法，其包括：

(1)结晶器铜板整体镀层为梯度设计，所述铜板上部0-150mm位置镀层厚度为0.1-0.3mm，所述铜板下部厚度梯度增长至下口镀层最厚处为1.5-2mm；

(2)使用基础镀液为氨基磺酸盐体系基础镀液，按照镀层中镍钴含量要求进行调配镀液；

(3)根据镀液中镍钴离子比例进行调配电镀时使用的镍阳极或钴阳极数量；

(4)对所述铜板进行热处理。

根据本发明所述结晶器铜板的电镀工艺方法，结晶器铜板的使用环境要求结晶器铜板上部主换热区要求导热要快、高温性能好、韧性好，内应力小。结晶器下口坯壳成型后，对铜板摩擦力较大，结晶器铜板下部应要求保证镀层与铜板间有足够的结合强度，同时具有较高的硬度和良好的耐磨性。

根据对结晶器铜板结构的特殊要求，结晶器铜板整体镀层设计为阶梯性镀层。为了避免上口钴含量增加而影响上口镀层抗热疲劳性，将上口范围内镀层厚度设计厚度为0.1-0.3mm，以保证镀层冷却度以及抗热疲劳性。下口镀层则设计为锥度镀层，厚度逐渐加大，锥度设计需根据用户工况条件制定，下口镀层最厚处为 1.5-2mm，保证下口镀层的在线使用耐磨性。

根据本发明所述结晶器铜板的电镀工艺方法，使用基础镀液为氨基磺酸盐体系基础镀液，按照镀层中镍钴含量要求进行调配镀液，镀液主要成分为：