拓宽化学镀镍在石油机械产品中的应用

　　文/顾明华·荆州市八方电镀化工有限公司

　　化学镀镍磷因其优异性能，被广泛用拓油机械工业。但随着技术要求的不断提高，用户对镍磷镀层提出了新的要求。本文针对在生产中出现的闩题，经多年践行及验证，提出确定最佳工艺条件。

　　化学镀镍磷合金具有耐酸、碱、盐，耐磨，镀层均匀等优异性能，特别是在含硫化物和二氧化碳介质中突出的耐蚀性，使得其在石油机械产品中有良好的应用。

　　本文针对在施镀过程中出现的问题和解决的途径进行阐述，期望与从事化学镀镍技术的同仁交流，在提高质量，降低成本，创新、拓宽先进功能产品技术上，互相借鉴和参考。
 

石油机械产品对镀层要求

　　石油机械设备大多暴露在氢化物、硫化物、二氧化碳、盐水、海水等恶劣的环境下，并还兼有吸入泥沙引起的磨损和高达280℃高温的浸蚀。因此，设备的腐蚀、磨损十分严重。

　　工艺上，要求镀层厚度在0.03~0.09mm，单边均匀误差2μm；镀层硬度≥50HRC；有的产品硬度≥65~70HRC；要求耐腐蚀性在中性盐雾（NSS）试验后，满足经120h达到10级（未出现明显腐蚀缺陷）；还有的要求更苛刻，工作面镀层粗糙度Ra0.4μm，不允许有针孔，每件产品小于0.38mm的针孔不超过3个；中心孔及其非镀区要进行遮蔽等等。

　　有些用户还签订化学镀镍技术协议，每批产品提供标准试片，随产品同槽镀覆，若未达到规定的性能要求，有权索赔。

化学镀镍应用及工艺操作

　　化学镀镍磷合金镀层规范和试验方法的最新指南，是依据国家标准GB/T13913一2008/ISO4527：2003，采用自制的中磷酸性化学镀镍液，确定工艺技术参数和流程。

　　镀液组成及操作条件

　　镀液的组成为25g/L  NiS0₄·6H₂0，30g/L的NaH₂P0₂，15g/L的CH₃C00Na·3H₂，DL一苹果酸十甘氨酸+乳酸，45mg/LKI，20mg/LCuso₄·5H₂0；pH值在4.5~5.0，温度为85~90℃；硫酸镍、次磷酸钠和其他材料均选用食品级，且镀层达到欧盟ROHS标准。

　　工艺流程

　　镀件→有机溶液除油→滴干→化学除油（40g/LFc一4370H）→热水（≥80℃）→冷水→化学除油（30g/LFc一4370H）→热水（≥80℃）→冷水→活化（10~15%HCL）→冷水→中和预热（5%Na0H、80℃纯水）一化学镀镍→冷水→热纯水（≥80℃）→晾干（吹干）→冷却→检验→包装→出厂。

　　一般45钢材料和镀层厚度≤0.03mm的工件，如油田套管、泵体和井下工具及供油总管、回油管汇等可按以上工艺操作进行，均得到良好的镀层。

　　45钢和20~40GrMo的材料，镀层厚度在0.06~0.09mm的镀件，必须要配制专用的镀液且添加润湿剂和加强前处理，方可达到镀层的要求。

　　如固井压裂机组配套的十字接头、连杆等直径76~152mm、长度在200~360mm的产品；镀层厚0.05~0.08mm；1~3时高压管汇中旋塞，镀层厚0.07~0.09mm，镀后热处理硬度65~70HRC。因此，对镍磷镀层提出了特殊要求。

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