本發(fā)明屬于金屬表面處理及電解退鍍領(lǐng)域，具體地，涉及一種鐵件表面鋅層及鉻鈍化層電解退鍍的方法。
背景技術(shù)：
在金屬工件的加工過程中，常常會(huì)在金屬表面上形成各種功能性膜層。在膜層的形成過程中，工件表面會(huì)由于各種原因而產(chǎn)生一些不良品，例如不合格的鋅層或鉻鈍化層。目前，鐵件上不合格的鍍鋅層通常需要通過鹽酸浸泡退除，退除過程中，工件會(huì)劇烈冒泡，造成酸霧逸出，影響生產(chǎn)環(huán)境；此外，如果長時(shí)間浸泡鐵件，氫脆敏感型的工件會(huì)加劇氫脆風(fēng)險(xiǎn)。因此需要一種在不腐蝕基材表面的情況下，能完全退除工件上的不合格的鋅層或鉻鈍化層的方法。
本發(fā)明采用堿性電解退除鋅層及鉻鈍化層，退鍍時(shí)溶液表面覆蓋一層泡沫，無酸霧、堿霧逸出，改善了現(xiàn)場操作環(huán)境；鋅層退除完畢后不會(huì)腐蝕基材。在電解退除過程中，工件作為陽極，不會(huì)產(chǎn)生氫脆；鋅離子在陰極沉積，取下后可直接回收鋅粉，具有一定經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種鐵件表面鋅層及鉻鈍化層電解退鍍的方法，該方法能一次性完全退除工件上的不合格的鋅層及鉻鈍化層，退除效率高，不產(chǎn)生酸霧、堿霧，退鍍不會(huì)腐蝕基材，不會(huì)產(chǎn)生氫脆，同時(shí)還可以回收鋅粉。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：一種鐵件表面鋅層及鉻鈍化層電解退鍍的方法，包括以下步驟：
1)將待退鍍的鐵件放入退鍍液中并連接至整流機(jī)正極作為陽極，將不銹鋼板放入退鍍液中接整流機(jī)負(fù)極作為陰極，組成電解退鍍系統(tǒng)；
2)打開整流機(jī)，輸出直流電壓至電解退鍍系統(tǒng)，開始電解退鍍，鐵件表面鋅層及鉻鈍化層開始溶解，不銹鋼板表面的鋅層不斷沉積，電解退鍍系統(tǒng)電流不斷下降；
3)當(dāng)電解退鍍系統(tǒng)的電流下降至穩(wěn)定值，取出觀察，若基材全部露出則表明電解退鍍過程完成；
4)將鐵件取出，清洗；收集不銹鋼板表面鋅層。
優(yōu)選的，在步驟1)中，待退鍍的鐵件與不銹鋼板在退鍍液中的距離為2-50cm，優(yōu)選的待退鍍的鐵件與不銹鋼板在退鍍液中的距離為5-20cm。
優(yōu)選的，在步驟2)中，整流機(jī)輸出直流電壓為2-8v。
優(yōu)選的，電解退鍍系統(tǒng)的陽極初始電流密度為3-10a/dm2，退鍍過程，陽極電流逐漸減小。
優(yōu)選的，所述退鍍液包括以下重量百分比的組分：
絡(luò)合劑10-30％，
輔助絡(luò)合劑0.5-5％，
濕潤劑0.05-0.5％，
余量為水；
其中，所述絡(luò)合劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
優(yōu)選的，所述輔助絡(luò)合劑選自磷酸鉀、磷酸三鈉、焦磷酸鉀、焦磷酸鈉、硫代硫酸鈉或硫代硫酸鉀。
優(yōu)選的，所述濕潤劑選自烷基糖苷、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鹽、脂肪醇磷酸鹽或脂肪醇醚磷酸酯。濕潤劑的作用是一方面降低溶液與工件間的界面張力，使退鍍下來的物質(zhì)及氣泡容易脫離待退鍍工件表面，另一方面可在液面產(chǎn)生一層泡沫，防止堿霧逸出。
其中，在本發(fā)明中，鉻鈍化層包含三價(jià)鉻或六價(jià)鉻鈍化層。
其中，在本發(fā)明中整個(gè)電解退鍍過程為：將待退鍍的鐵件放入退鍍液中，并連接至整流機(jī)正極作為陽極，將不銹鋼板放入退鍍液中連接至整流機(jī)負(fù)極作為陰極，鐵件和不銹鋼板在退鍍液中相距2-50cm，整流機(jī)輸出2-8v的直流電至電解退鍍系統(tǒng)，初始陽極電流密度約為3-10a/dm2，此時(shí)鐵件表面鋅層開始溶解，不銹鋼板表面鋅層不斷沉積，電流不斷下降，當(dāng)電流下降至穩(wěn)定值后，即此時(shí)退鍍過程完成，而轉(zhuǎn)換成了電解水，電流值穩(wěn)定，鍍層被完全退除。
整個(gè)電解退鍍過程如下：退鍍工件為陽極，不銹鋼板為陰極，二者同時(shí)放入退鍍液中，在直流電作用下，陽極上金屬鍍層從基體上逐漸溶解，并以離子形式進(jìn)入溶液；陰極上部分金屬離子以粉末狀還原析出。電解退鍍過程與化學(xué)退鍍相比，退鍍速度比化學(xué)退鍍要快，效率高；多數(shù)金屬離子可直接在陰極析出，方便回收；由于金屬離子析出，電解退鍍液中金屬離子濃度可維持較低水平，可以延長退鍍液的使用壽命。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的鐵件表面鋅層及鉻鈍化層電解退鍍的方法能完全退除工件上的不合格的鋅層及鉻鈍化層，退除效率高，8微米鍍鋅層約10分鐘即可退完；不產(chǎn)生酸霧，對環(huán)境友好；退鍍不對工件造成過腐蝕，不會(huì)產(chǎn)生氫脆；陰極沉積的鋅粉可直接回收；工件上的不合格鋅層、鉻鈍化層退除與陰極鋅粉的沉積同時(shí)進(jìn)行，減少工藝流程。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種鐵件表面鋅層及鉻鈍化層電解退鍍的方法，包括以下步驟：
1)將待退鍍的鐵件放入退鍍液中并連接至整流機(jī)正極作為陽極，將不銹鋼板放入退鍍液中接整流機(jī)負(fù)極作為陰極，組成電解退鍍系統(tǒng)，其中，待退鍍的鐵件與不銹鋼板在退鍍液中的距離為5cm；
2)打開整流機(jī)，輸出3v直流電壓至電解退鍍系統(tǒng)，開始電解退鍍，鐵件表面鋅層和鉻鈍化層開始溶解，不銹鋼板表面的鋅層不斷沉積，電解退鍍系統(tǒng)電流不斷下降；電解退鍍系統(tǒng)的初始陽極電流密度為5a/dm2；
3)當(dāng)電解退鍍系統(tǒng)的電流下降至穩(wěn)定值后取出觀察，若基材全部露出則表明電解退鍍過程完成；
4)將鐵件取出，清洗；收集不銹鋼板表面鋅層。
其中，所使用的退鍍液包括以下重量百分比的組分：
實(shí)施例2
一種鐵件表面鋅層及鉻鈍化層電解退鍍的方法，包括以下步驟：
1)將待退鍍的鐵件放入退鍍液中并連接至整流機(jī)正極作為陽極，將不銹鋼板放入退鍍液中接整流機(jī)負(fù)極作為陰極，組成電解退鍍系統(tǒng)，其中，待退鍍的鐵件與不銹鋼板在退鍍液中的距離為8cm；
2)打開整流機(jī)，輸出6v直流電壓至電解退鍍系統(tǒng)，開始電解退鍍，鐵件表面鋅層和鉻鈍化層開始溶解，不銹鋼板表面的鋅層不斷沉積，電解退鍍系統(tǒng)電流不斷下降；電解退鍍系統(tǒng)的初始陽極電流密度為7a/dm2；
3)當(dāng)電解退鍍系統(tǒng)的電流下降至穩(wěn)定值后取出觀察，若基材全部露出則表明電解退鍍過程完成；
4)將鐵件取出，清洗；收集不銹鋼板表面鋅層。
其中，所使用的退鍍液包括以下重量百分比的組分：
實(shí)施例3
一種鐵件表面鋅層及鉻鈍化層電解退鍍的方法，包括以下步驟：
1)將待退鍍的鐵件放入退鍍液中并連接至整流機(jī)正極作為陽極，將不銹鋼板放入退鍍液中接整流機(jī)負(fù)極作為陰極，組成電解退鍍系統(tǒng)，其中，待退鍍的鐵件與不銹鋼板在退鍍液中的距離為15cm；
2)打開整流機(jī)，輸出7v直流電壓至電解退鍍系統(tǒng)，開始電解退鍍，鐵件表面鋅層和鉻鈍化層開始溶解，不銹鋼板表面的鋅層或鉻層不斷沉積，電解退鍍系統(tǒng)電流不斷下降；電解退鍍系統(tǒng)的初始陽極電流密度為6a/dm2；
3)當(dāng)電解退鍍系統(tǒng)的電流下降至穩(wěn)定值后取出觀察，若基材全部露出則表明電解退鍍過程完成；
4)將鐵件取出，清洗；收集不銹鋼板表面鋅層。
其中，所使用的退鍍液包括以下重量百分比的組分：
實(shí)施例4
一種鐵件表面鋅層及鉻鈍化層電解退鍍的方法，包括以下步驟：
1)將待退鍍的鐵件放入退鍍液中并連接至整流機(jī)正極作為陽極，將不銹鋼板放入退鍍液中接整流機(jī)負(fù)極作為陰極，組成電解退鍍系統(tǒng)，其中，待退鍍的鐵件與不銹鋼板在退鍍液中的距離為20cm；
2)打開整流機(jī)，輸出8v直流電壓至電解退鍍系統(tǒng)，開始電解退鍍，鐵件表面鋅層的或鉻鈍化層開始溶解，不銹鋼板表面的鋅層不斷沉積，電解退鍍系統(tǒng)電流不斷下降；電解退鍍系統(tǒng)的初始陽極電流密度為10a/dm2；
3)當(dāng)電解退鍍系統(tǒng)的電流下降至穩(wěn)定值后取出觀察，若基材全部露出則表明電解退鍍過程完成；
4)將鐵件取出，清洗；收集不銹鋼板表面鋅層或鉻層。
其中，所使用的退鍍液包括以下重量百分比的組分：
經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例1-4的鐵件上的鋅層及鉻鈍化層完全退除干凈，退除效率高；基材表面沒有受到腐蝕或損傷，也不產(chǎn)生氫脆的現(xiàn)象。其中，實(shí)施例1-4退鍍過程的參數(shù)如表1所示。
表1實(shí)施例1-4退鍍過程的參數(shù)
由表1可以看出，實(shí)施例1-4的退鍍過程用時(shí)短、效率高，厚度為8-13微米的鍍層僅需要9-11分鐘即可完全退除干凈。