CN101922608B - 镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法 - Google Patents

镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101922608B
CN101922608B CN2009100596199A CN200910059619A CN101922608B CN 101922608 B CN101922608 B CN 101922608B CN 2009100596199 A CN2009100596199 A CN 2009100596199A CN 200910059619 A CN200910059619 A CN 200910059619A CN 101922608 B CN101922608 B CN 101922608B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plating
steel cylinder
cylinder
plating solution
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009100596199A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101922608A (zh
Inventor
王涛
周启雄
范俊明
周志强
刘大云
黄瑛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGDU GREAT HIGH PRESSURE VESSEL Co Ltd
Original Assignee
CHENGDU GREAT HIGH PRESSURE VESSEL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHENGDU GREAT HIGH PRESSURE VESSEL Co Ltd filed Critical CHENGDU GREAT HIGH PRESSURE VESSEL Co Ltd
Priority to CN2009100596199A priority Critical patent/CN101922608B/zh
Publication of CN101922608A publication Critical patent/CN101922608A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101922608B publication Critical patent/CN101922608B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

一种镀镍磷合金钢瓶，包括瓶体，所述瓶体的内壁镀有非晶态镍-磷防腐层，非晶态镍-磷防腐层的厚度为3～8μm。一种镀镍磷合金钢瓶的施镀方法，步骤如下：(1)待镀钢瓶的处理，依次为水洗、酸洗、水洗、活化和预热；(2)对钢瓶进行化学镀，镀液由硫酸镍、次亚磷酸钠、络合剂A、络合剂B、缓冲剂A、缓冲剂B、稳定剂和去离子水配制而成，将待镀钢瓶放于化学镀设备中，镀液温度控制在85～95℃，施镀时间以使钢瓶内壁沉积的非晶态镍-磷防腐层厚度达到3～8μm为限；(3)将进行化学镀后的钢瓶在室温用浓度30～50g/L的Na2CO3水溶液浸泡，再用85℃～95℃的去离子水浸泡，然后让其自然干燥。

Description

镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法
技术领域
本发明涉及用于装各种气体(氮气、氧气、天然气等)的钢瓶(亦称气瓶)及其防腐方法。
背景技术
鉴于钢瓶口径小、长径比较大、内壁表面粗糙等特点，钢瓶内壁的防腐(防锈)处理一直是个难题。关于钢瓶内壁的防腐处理，主要有两个阶段，涉及两种方法：1、内壁表面淌漆，从上个世纪80年代末到90年代中期，一般直接由使用厂家根据需要对气瓶内壁表面进行处理，通常采用内壁表面淌防锈底漆的方法，使用实践证明，淌漆防腐的钢瓶短时间使用不会出现问题，但长时间使用的钢瓶由于不断充放气会导致漆层脱落，脱落的漆层将堵塞管道及阀件，故该方法逐渐被淘汰。2、磷化处理，从上个世纪90年代末期到现在，出现了磷化处理钢瓶内壁表面的方法，即将钢瓶浸入磷酸、磷酸盐为主的酸性溶液中，使钢瓶内壁表面生成一层难溶的磷酸盐膜层-磷化膜。磷化处理后的钢瓶虽然耐蚀性有所提高，但同样只能在短时间起到防腐的作用，随着时间的增长，钢瓶内壁会产生白色磷化粉，所述磷化粉会随气体进入管道损坏控制阀件，若反复磷化，钢瓶容易产生氢碎，影响使用的安全性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法，以有效解决钢瓶内壁的防腐问题。
本发明所述镀镍磷合金钢瓶，包括瓶体，所述瓶体的内壁镀有非晶态镍-磷防腐层(即通过还原反应从镀液中沉积出的非晶态镍和磷组成的防腐层)。实验表明，非晶态镍-磷防腐层的厚度为3μm～8μm即可。根据需要，钢瓶有单头钢瓶和双头钢瓶。
本发明所述镀镍磷合金钢瓶的施镀方法为化学镀，工艺步骤如下：
(1)待镀钢瓶的处理
待镀钢瓶的处理依次为水洗、酸洗、水洗、活化和预热，酸洗前的水洗是用自来水冲洗掉附在钢瓶壁上的杂物，酸洗是用盐酸水溶液去除钢瓶内壁上的黑斑，酸洗后的水洗是用自来水去除钢瓶内壁的盐酸，活化是用质量浓度10％～15％的盐酸水溶液对钢瓶内壁进行浸润，温度为室温，时间为20秒～60秒，预热是将活化处理后的钢瓶用80℃～90℃的去离子水浸泡至少3分钟；
(2)对钢瓶进行化学镀
镀液的配制：
镀液由硫酸镍、次亚磷酸钠、络合剂A、络合剂B、缓冲剂A、缓冲剂B、稳定剂和去离子水配制而成，配方为：硫酸镍25g/L-30g/L，次亚磷酸钠25g/L-30g/L，络合剂A8mL/L～15mL/L，络合剂B 8g/L-12g/L，缓冲剂A 10mL/L-15mL/L，缓冲剂B 2mL/L-6mL/L，稳定剂2mg/L～4mg/L，镀液的pH值控制在4.5-5.5，所述络合剂A为乳酸或苹果酸，所述络合剂B为丁二酸，所述缓冲剂A为乙酸钠，所述缓冲剂B为硼酸，所述稳定剂为硫酸铅；
施镀操作：
将步骤(1)处理后的待镀钢瓶放于化学镀设备中，在常压下进行施镀，镀液温度控制在85℃-95℃，施镀时间以使钢瓶内壁沉积的非晶态镍-磷防腐层厚度达到3μm～8μm为限，施镀过程中，每隔15分钟～20分钟对镀液中的镍离子浓度和镀液的pH值进行检测，并根据检测结果添加新鲜镀液和用氨水调整镀液的pH值，使镀液的pH值保持在4.5-5.5；
(3)已镀钢瓶的处理
将进行化学镀后的钢瓶在室温用浓度30g/L～50g/L的Na2CO3水溶液浸泡1分钟～2分钟，再用温度85℃～95℃的去离子水浸泡至少3分钟，然后将被镀钢瓶从去离子水中取出让其自然干燥。
上述方法中，待镀钢瓶的处理时，酸洗步骤所用盐酸水溶液的配方是：自来水体积∶盐酸体积＝1∶0.5～1。
本发明具有以下有益效果：
1、非晶态镍-磷防腐层具有以下性能：
a)优良的抗腐蚀性能，非晶态不存在晶界、位错等晶体缺陷，是单一均匀组织，不易形成电偶腐蚀，决定其有较高的耐蚀性，
b)优良的附着力，非晶态镍-磷防腐层在钢瓶内壁产生压应力(4MPa)，且与钢瓶瓶体的热膨胀系数相当，因而与钢瓶内壁的附着力好(可达300MPa～400Mpa)，长时间使用也不会脱落，
c)硬度高、抗磨性好，非晶态镍-磷防腐层的抗拉强度超过700Mpa，经热处理硬度可达HV1 100；
由于非晶态镍-磷防腐层具有上述性能，因此有效解决了钢瓶内壁的防腐问题，可延长钢瓶的使用寿命，提高钢瓶使用中的安全性。
2、由于钢瓶内壁的非晶态镍-磷防腐层通过化学沉积的方法获得，因而厚度均匀。
3、由于本发明所述施镀方法为化学镀，因而能避免电镀形成的边角效应等缺陷，并能获得具有较高光洁度的非晶态镍-磷防腐层。
附图说明
图1是本发明所述镀镍磷合金钢瓶的一种结构示意图，钢瓶为双头钢瓶；
图2是本发明所述镀镍磷合金钢瓶的又一种结构示意图，钢瓶为单头钢瓶；
图3是对双头钢瓶进行化学镀的示意图；
图4是对单头钢瓶进行化学镀的示意图。
图中，1-瓶体、2-非晶态镍-磷防腐层、3-储液槽、4-热电偶、5-温度控制器、6-自动加热器、7-搅拌器、8-液下泵、9-过滤器、10-截止阀、11-密封头、12-待镀钢瓶、13-回流管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法作进一步说明。
实施例1
本实施例对外径为219mm、长度为1980mm的双头钢瓶进行化学镀，工艺步骤如下：
(1)待镀钢瓶的处理
待镀钢瓶的处理依次为水洗、酸洗、水洗、活化和预热；酸洗前的水洗是用自来水冲洗掉附在钢瓶壁上的杂物；酸洗采用盐酸水溶液去除钢瓶内壁上的黑斑，其配方是：自来水体积∶盐酸体积＝1∶0.5；酸洗后的水洗是用自来水去除钢瓶内壁的盐酸；活化用质量浓度15％的盐酸水溶液，温度为室温(25℃)，时间为20秒；预热用80℃的去离子水，浸泡时间为5分钟。
(2)对钢瓶进行化学镀
镀液的配制：镀液由硫酸镍、次亚磷酸钠、乳酸(络合剂A)、丁二酸(络合剂B)、乙酸钠(缓冲剂A)、硼酸(缓冲剂B)、硫酸铅(稳定剂)和去离子水配制而成，配方为：硫酸镍25g/L，次亚磷酸钠25g/L，乳酸8mL/L，丁二酸8g/L，乙酸钠10mL/L，硼酸2mL/L，硫酸铅2mg/L，镀液的pH值控制在4.5。
施镀设备：施镀设备的结构框图如图3所示，包括储液槽3、热电偶4、温度控制器5、自动加热器6、搅拌器7、液下泵8、过滤器9、截止阀10、密封头11和回流管13。温度控制器5为智能数字温度控制仪，根据热电偶4所采集的储液槽中镀液的温度控制自动加热器6的通电与断电；搅拌器7为无油鼓风机，在施镀的过程中持续工作；储液槽中的镀液由液下泵8、过滤器9、截止阀10及连接管件组成的进液流路从待镀钢瓶12的下密封头11进入钢瓶内腔，钢瓶内腔中经过还原反应的镀液从待镀钢瓶的上密封头11流出，经回流管13返回储液槽3。构成施镀设备的热电偶4、温度控制器5、自动加热器6、搅拌器7、液下泵8、过滤器9、截止阀10均可通过市场购买。
施镀操作：
将经过步骤(1)处理的待镀钢瓶12放于化学镀设备中，安装方式如图3所示。施镀在常压下进行，镀液温度控制在85℃，施镀时间以使钢瓶内壁沉积的非晶态镍-磷防腐层厚度达到3μm为限(时间为40分钟左右)，施镀过程中，每隔15分钟对镀液中的镍离子浓度和镀液的pH值进行检测，并根据检测结果添加新鲜镀液和用氨水调整镀液的pH值，使镀液的pH值保持在4.5；
(3)已镀钢瓶的处理
将进行化学镀后的钢瓶在室温(25℃)用浓度30g/L的Na2CO3水溶液浸泡1分钟，再用温度85℃的去离子水浸泡3分钟，然后将被镀钢瓶从去离子水中取出让其自然干燥。
通过上述施镀方法，使双头钢瓶的瓶体内壁镀上了厚度为3μm的非晶态镍-磷防腐层2，如图1所示。
实施例2
本实施例对外径为219mm、长度为1630mm的单头钢瓶进行化学镀，工艺步骤如下：
(1)待镀钢瓶的处理
待镀钢瓶的处理依次为水洗、酸洗、水洗、活化和预热；酸洗前的水洗是用自来水冲洗掉附在钢瓶壁上的杂物；酸洗采用盐酸水溶液去除钢瓶内壁上的黑斑，其配方是：自来水体积∶盐酸体积＝1∶1；酸洗后的水洗是用自来水去除钢瓶内壁的盐酸；活化用质量浓度10％的盐酸水溶液，温度为室温(25℃)，时间为60秒；预热用90℃的去离子水，浸泡时间为3分钟。
(2)对钢瓶进行化学镀
镀液的配制：镀液由硫酸镍、次亚磷酸钠、苹果酸(络合剂A)、丁二酸(络合剂B)、乙酸钠(缓冲剂A)、硼酸(缓冲剂B)、硫酸铅(稳定剂)和去离子水配制而成，配方为：硫酸镍30g/L，次亚磷酸钠30g/L，苹果酸15mL/L，丁二酸12g/L，乙酸钠15mL/L，硼酸6m L/L，硫酸铅4mg/L，镀液的pH值控制在5.5。
施镀设备：包括储液槽3、热电偶4、温度控制器5、自动加热器6、搅拌器7、液下泵8、过滤器9、截止阀10、密封头11和回流管13。储液槽3中的镀液由液下泵8、过滤器9、截止阀10及连接管件组成的进液流路从待镀钢瓶12上部的密封头11进入钢瓶内腔底部，钢瓶内腔中经过还原反应的镀液从所述密封头11流出，经回流管13返回储液槽3。
施镀操作：
将待镀钢瓶13放于化学镀设备中，安装方式如图4所示。施镀在常压下进行，镀液温度控制在95℃，施镀时间以使钢瓶内壁沉积的非晶态镍-磷防腐层厚度达到8μm为限(时间为120分钟左右)，施镀过程中，每隔15分钟对镀液中的镍离子浓度和镀液的pH值进行检测，并根据检测结果添加新鲜镀液和用氨水调整镀液的pH值，使镀液的pH值保持在5.5；
(3)已镀钢瓶的处理
将进行化学镀后的钢瓶在室温(25℃)用浓度50g/L的Na2CO3水溶液浸泡2分钟，再用温度95℃的去离子水浸泡5分钟，然后将被镀钢瓶从去离子水中取出让其自然干燥。
通过上述施镀方法，使单头钢瓶的瓶体内壁镀上了厚度为8μm的非晶态镍-磷防腐层2，如图2所示。

Claims (2)

1.一种镀镍磷合金钢瓶的施镀方法，其特征在于工艺步骤如下： 
(1)待镀钢瓶的处理 
待镀钢瓶的处理依次为水洗、酸洗、水洗、活化和预热，酸洗前的水洗是用自来水冲洗掉附在钢瓶壁上的杂物，酸洗是用盐酸水溶液去除钢瓶内壁上的黑斑，酸洗后的水洗是用自来水去除钢瓶内壁的盐酸，活化是用质量浓度10％～15％的盐酸水溶液对钢瓶内壁进行浸润，温度为室温，时间为20秒～60秒，预热是将活化处理后的钢瓶用80℃～90℃的去离子水浸泡至少3分钟； 
(2)对钢瓶进行化学镀 
镀液的配制： 
镀液由硫酸镍、次亚磷酸钠、络合剂A、络合剂B、缓冲剂A、缓冲剂B、稳定剂和去离子水配制而成，配方为：硫酸镍25g/L～30g/L，次亚磷酸钠25g/L～30g/L，络合剂A8mL/L～15mL/L，络合剂B8g/L～12g/L，缓冲剂A10mL/L～15mL/L，缓冲剂B2mL/L～6mL/L，稳定剂2mg/L～4mg/L，镀液的pH值控制在4.5～5.5，所述络合剂A为乳酸或苹果酸，所述络合剂B为丁二酸，所述缓冲剂A为乙酸钠，所述缓冲剂B为硼酸，所述稳定剂为硫酸铅； 
施镀操作： 
将步骤(1)处理后的待镀钢瓶放于化学镀设备中，在常压下进行施镀，镀液温度控制在85℃～95℃，施镀时间以使钢瓶内壁沉积的非晶态镍-磷防腐层厚度达到3μm～8μm为限，施镀过程中，每隔15分钟～20分钟对镀液中的镍离子浓度和镀液的pH值进行检测，并根据检测结果添加新鲜镀液和用氨水调整镀液的pH值，使镀液的pH值保持在4.5～5.5； 
所述化学镀设备包括储液槽(3)、热电偶(4)、温度控制器(5)、自动加热器(6)、搅拌器(7)、液下泵(8)、过滤器(9)、截止阀(10)、密封头(11)和回流管(13)，温度控制器(5)根据热电偶(4)所采集的储液槽中镀液的温度控制自动加热器(6)的通电与断电，搅拌器(7)在施镀的过程中持续工作；对于双头钢瓶，储液槽中的镀液由液下泵(8)、过滤器(9)、截止阀(10)及连接管件组成的进液流路从待镀钢瓶(12)的下密封头(11)进入钢瓶内腔，钢瓶内腔中经过还原反应的镀液从待镀钢瓶的上密封头(11)流出，经回流管(13)返回储液槽(3)；对于单头钢瓶，储液槽(3)中的镀液由液下泵(8)、过滤器(9)、截止阀(10)及连接管件组成的进液流路从待镀钢瓶(12)上部的密封头(11)进入钢瓶内腔底部，钢瓶内腔中经过还原反应的镀液从所述密封头(11)流出，经回流管(13)返回储液槽(3)； 
(3)已镀钢瓶的处理 
将进行化学镀后的钢瓶在室温用浓度30g/L～50g/L的Na2CO3水溶液浸泡1分钟～2分钟，再用温度85℃～95℃的去离子水浸泡至少3分钟，然后将被镀钢瓶从去离子水中取出让其自然干燥。 
2.根据权利要求1所述的镀镍磷合金钢瓶的施镀方法，其特征在于待镀钢瓶的处理时，酸洗步骤所用盐酸水溶液的配方是：自来水体积∶盐酸体积＝1∶0.5～1。 
CN2009100596199A 2009-06-17 2009-06-17 镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法 Active CN101922608B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100596199A CN101922608B (zh) 2009-06-17 2009-06-17 镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100596199A CN101922608B (zh) 2009-06-17 2009-06-17 镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101922608A CN101922608A (zh) 2010-12-22
CN101922608B true CN101922608B (zh) 2013-12-11

Family

ID=43337710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100596199A Active CN101922608B (zh) 2009-06-17 2009-06-17 镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101922608B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103451635B (zh) * 2013-06-24 2015-08-19 江苏盈科汽车空调有限公司 一种汽车空调压缩机斜盘高耐磨镍磷合金化学镀液的维护方法
CN106637154B (zh) * 2016-11-14 2019-05-07 中国石油天然气集团公司 一种利用机械研磨技术在小尺寸金属管内壁制备纳米Ni-P镀层的装置和方法
CN108118314A (zh) * 2017-11-10 2018-06-05 武汉船用机械有限责任公司 一种镀镍方法
CN108796559A (zh) * 2018-08-02 2018-11-13 成都格瑞特高压容器有限责任公司 减小气瓶内表面镀镍磷合金孔隙率的施镀方法及装置
CN115058705A (zh) * 2022-05-05 2022-09-16 中国科学院金属研究所 一种铝合金气瓶内壁化学镀的装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2234259A (en) * 1989-07-10 1991-01-30 Toyo Kohan Co Ltd Scratch and corrosion resistant, formable nickel plated steel sheet and its manufacture
CN1094456A (zh) * 1993-04-26 1994-11-02 机械电子工业部北方设计研究院 一种镍磷合金非晶镀方法
CN1566399A (zh) * 2003-06-13 2005-01-19 中国科学院金属研究所 一种化学镀液及在低浓度标准气体包装容器处理中的应用
CN1664464A (zh) * 2004-03-02 2005-09-07 卢海南 具有纳米涂层的热水器内胆
CN1936079A (zh) * 2006-10-16 2007-03-28 北京科技大学 镁合金表面化学镀镍磷合金镀层的方法
CN201462389U (zh) * 2009-06-17 2010-05-12 成都格瑞特高压容器有限责任公司 镀镍磷合金钢瓶

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2234259A (en) * 1989-07-10 1991-01-30 Toyo Kohan Co Ltd Scratch and corrosion resistant, formable nickel plated steel sheet and its manufacture
CN1094456A (zh) * 1993-04-26 1994-11-02 机械电子工业部北方设计研究院 一种镍磷合金非晶镀方法
CN1566399A (zh) * 2003-06-13 2005-01-19 中国科学院金属研究所 一种化学镀液及在低浓度标准气体包装容器处理中的应用
CN1664464A (zh) * 2004-03-02 2005-09-07 卢海南 具有纳米涂层的热水器内胆
CN1936079A (zh) * 2006-10-16 2007-03-28 北京科技大学 镁合金表面化学镀镍磷合金镀层的方法
CN201462389U (zh) * 2009-06-17 2010-05-12 成都格瑞特高压容器有限责任公司 镀镍磷合金钢瓶

Also Published As

Publication number Publication date
CN101922608A (zh) 2010-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101922608B (zh) 镀镍磷合金钢瓶及其施镀方法
CN103668151A (zh) 一种低碳钢管预处理工艺
CN103753056B (zh) 一种低碳气保焊丝生产工艺
CN101692382B (zh) 变压器用散热器的驱氢方法
US4093756A (en) Process for electroless deposition of metals on zirconium materials
CN102605358A (zh) 化学镀镍磷合金在tac膜生产线上的应用
CN101348909B (zh) 机械镀锌基钛合金镀层工艺
CN104018113B (zh) 铸铁材料的表面处理工艺
CN1089341A (zh) 具有镍磷合金防腐层的油管及制造方法
CN201462389U (zh) 镀镍磷合金钢瓶
CN106011807B (zh) 一种钛合金油管螺纹表面处理方法
CN105568208A (zh) 一种耐候钢表面处理的方法
CN108691003B (zh) 一种改善钴基合金表面综合性能的方法
CN101748427A (zh) 一种镀覆厚金膜的钛板及其制备方法
CN112981406A (zh) 一种in718c镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法
CN102796983A (zh) 一种超音速火焰喷涂铁基非晶涂层的封孔剂及其应用
CN106269980B (zh) 一种无缝钢管的制备工艺
CN101665929A (zh) 高耐蚀性化学镀镍磷合金镀液及其化学镀方法
JP5739341B2 (ja) 基板表面に硬質クロム層を沈着する方法及び該硬質クロム層を表面に有してなる基板
CN111005045A (zh) 一种钛及钛合金表面镀层的制备方法
CN103643270B (zh) 一种硫化件的生产工艺
CN104131273B (zh) 一种表面镀有高耐蚀Ni‑P非晶涂层的钢芯铝绞线
CN201763263U (zh) 抗co2腐蚀油套管
CN100478495C (zh) 拉丝用低温快速磷化液及磷化工艺
CN106906457A (zh) 用于注塑模具冷却管道防腐层的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant