[发明专利]一种液压油缸电镀铜锡合金的方法

说明书

本发明提供了一种液压油缸电镀铜锡合金的方法，针对一级缸筒内孔、二级缸筒内孔和导向套的全位置采用双铜电镀工艺；针对二级缸筒外圆和活柱外圆采用三铜电镀工艺；其中，双铜电镀工艺主要包括预镀纯铜后快速镀锡铜合金镀层，锡含量12‑14%；三铜电镀工艺主要包括：预镀纯铜后快速镀镀锡铜合金镀层，经抛光后再镀镀硬铜。该液压油缸电镀铜锡合金的方法具有优化处理工艺、进一步解决镀层起皮问题、降低施工工艺难度、提升产品质量的优点。

技术领域

本发明涉及煤矿井下液压支架油缸镀层表面处理工艺，具体的说，涉及了一种液压油缸电镀铜锡合金的方法。

背景技术

国内煤矿企业数量众多，不同煤矿条件下的腐蚀环境各不相同。基于煤矿开采环境调研基本情况，大致将矿井环境归纳为5类：偏酸类型(PH＝4-6)、氯离子类型(Cl^-浓度200mg/L)、硫酸根类型(SO₄²-浓度400mg/L)、硫化氢类型(H₂S浓度0.2ppm)、高温潮湿类型(温度26℃，湿度90％)。上述矿井环境均对镀层的耐蚀性能具有严峻考验。

液压支架立柱在煤矿井下工作过程中，表面有很多粉煤灰，大多数煤矿使用井下水冲洗立柱表面。同时采煤过程中喷雾也会增加环境湿度，由于长时间处在电解液、潮湿空气和粉尘之中，使得金属表面存在许多极微小电极，形成腐蚀微电池，此种工作环境加速了镀层电化学腐蚀。

目前立柱电镀工艺存在现状：1.液压缸采用“铜锡合金”(锡含量4-6％)电镀工艺；2.液压缸采用“铜锡合金+硬铬”电镀工艺(锡含量6-8％+硬铬硬度≥HV800)。

不足之处：1.油缸电镀采用“铜锡合金”或“铜锡合金+硬铬”工艺时，由于锡含量较低，电极电位较低，耐腐蚀性能较差；2.立柱零部件锡含量8％时，镀层表面张力增大，容易出现起皮现象；3.二级缸筒外圆和活柱外圆电镀采用“铜锡合金+硬铬”工艺时，铜锡合金打底镀层虽耐受Cl^-腐蚀，但硬铬镀层通常会在电镀期间或电镀后不久因为晶体结构变化而产生微裂纹(硬铬镀层由最初的六边形面心晶体分解成体心立方晶体，导致晶体体积收缩约15％)，镀层孔隙率增大，造成耐腐蚀性能下降。

申请人于2021年6月30日申请的申请号为：202110735511.8、发明名称为：液压支架油缸电镀多层梯度锡铜合金表面处理方法的专利申请中，提出了一种在液压支架油缸外电镀多层结构，特点是内层镀纯铜，Sn含量自内而外逐层提高，进而逐层增加表面硬度，利用内层纯铜的耐腐蚀性能，和外层孔隙率降低的特点，提高镀层耐腐蚀性，利用逐层提高Sn含量的方法，提高表面耐磨性能，也相应解决了基体和镀层结合力差的问题。

但是，其技术方案在应用过程中仍存在大量问题，如纯铜层的处理方式容易使铜氧化，导致硬度增加，削弱了纯铜层作为过渡层的目的，以及镀层数量过多，操作工序繁杂，过度的镀层数量导致工艺难度大幅提升，反而影响产品的良品率，再者，制造工艺中的参数设置和配方设计不够合理，经申请人针对其方案的改良，一方面优化处理工艺，一方面提升产品性能，并确定工艺的各项关键参数，以使经新方法处理后的液压缸支架油缸具有更好的耐腐蚀优势，避免镀层脱落，以及提高产品良品率，降低产品制造难度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种优化处理工艺、进一步解决镀层脱落问题、降低工艺难度、提升产品质量的液压油缸电镀铜锡合金的方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种液压油缸电镀铜锡合金的方法，针对一级缸筒内孔、二级缸筒内孔和导向套全位置采用双铜电镀工艺；针对二级缸筒外圆和活柱外圆采用三铜电镀工艺；

其中，双铜电镀工艺包括以下步骤：

1.1)预处理：上挂→超声波除油→水洗→电解除油→水洗→酸洗→水洗→终端电解→水洗；