慧聰表面處理網訊：1前言
鉛呈青灰色金屬，標準氧化還原電位E°(Pb／pb2+)=-0.126V。錫是銀白色金屬，標準氧化還原電位E°(sn／Sn2+)=-0.136V，在簡單絡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183cI=，它的焊接性能遠遠超過純錫鍍層。因此，在航空航天、電子電器行業得到了廣泛的應用。
2工藝流程(黃銅件)
化學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—冷水洗一化學鈍化一冷水洗一熱水洗一烘乾一熱熔
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，但至今應用最廣的還是氟硼酸型鍍液。由於氟硼酸鍍液組成簡單，溶液穩定，雜質容忍性好，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鍍液的配製
(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，充分攪拌，使其完全溶解。
(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粉末分別用水調成糊狀，慢慢加入槽中。
(4)加入計量的穩定劑、混和光亮劑。
(5)加蒸餾水至規定容積，取樣分析，試鍍。
配槽所用的化學藥品均採用化學純。
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38～48g／L。
(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28～38g／L。
(3)氟硼酸是鉛、錫離子的絡合劑。它由氫氟酸與硼酸反應而成。化合的摩爾比為4：1。氟硼酸的總含量比較高，首先要保證以2倍摩爾比與鉛絡合，以2倍摩爾比與錫絡合，還應有30～50g／L的游離氟硼酸，才能保證鍍液的穩定和提高陰極極化度。
(4)硼酸的作用是穩定溶液的pH值和保持氟硼酸絡離子的穩定。除了與氫氟酸形成絡離子BF4-還應有20～30g／L的餘量。
(5)穩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0.5～1.5g／L的抗氧化劑，如酚類化合物。
(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，從而使鍍層結晶光亮、細緻、平滑。
6控制鍍層中鉛錫含量在氟硼酸電解液中由於鉛、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生鉛錫合金共沉積。鍍層中的錫含量約為60％、鉛含量約為40％。控制鍍層中鉛、錫含量應採取以下幾個方面措施。
(1)電解液達到平衡狀態，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採用與鍍層成份相同的陽極。
(3)為了獲得其預定比例的鉛錫合金鍍層，應同時改變鍍液中鉛、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增加到80～90g／L，錫含量應減少到9～15g／L。
(4)採用純錫板作陽極，或加入混和光亮劑，提高了鉛錫合金中的錫含量。
7鍍後處理
為了提高鉛錫合金鍍層的抗蝕性能和焊接性能，通常進行鍍後處理。
7.1化學鈍化處理
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 |
責任編輯：周良坤
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