产品品牌：三鑫

一、电刷镀技术概述

电刷镀仍属于电沉积范畴，但技术特征与传统电镀有很大区别。电刷镀

使用专用电源、镀笔和刷镀液，无需常规电镀槽，故有时也称为无槽电镀。

在电刷镀过程中，镀笔外裹包套布，以一定的压力与工件保持接触并作相对

运动，沉积过程间歇进行，并使用很高的电流密度（一般为槽镀的5～10倍）。

这些基本特点决定了电刷镀电源、电刷镀溶液、电刷镀工艺和电刷镀应用的

一系列特点：镀层性能好、结合强度高、沉积速度快、工件无热变形、施工

方便、容易掌握、对环境污染小、成本低廉、经济效益和技术效果好，具有

广泛的适用性等。电刷镀是在能导电的工件表面的选定部位，快速沉积金属

的新技术： 主要用于修复工等的尺寸和几何精度．强化工件表面提高使用寿

命，改善 工件表面的理化性能完成相关的工艺过程。
电刷镀技术在我国发展已有20多年的历史，主要用于机械零部件表面的

修复、强化防腐、需特殊功能改性等的一种新技术。

其在实践中的应用证明，它具有以下优点：

1、设备轻便简单，不用镀槽，可在现场流动作业，特别适用于大重型零件

现场就地修复；设备主要为电刷镀专用电源，而且成本低廉。

2、工艺灵活，操作方便，由于设备不复杂便在实践中可以方便移动到工件

现场操作，可沉积多种用途的单金属、合金镀层和组合镀层，根据需要

可以方便地选用镀层的种类，可以刷镀镍、铜、铁、锡、金、银等；

3、环境污染小，完全可以在市内施工。就是以上优点使电刷镀的应用范围

很快的推广起来，产生了巨大的经济效益和社会效益，特别是机械不解

体修复和现场修复的特点是其能够解决以往手段无法解决的难题。刷镀

溶液中不含剧毒物。同时溶液的使用量少并可循环使用，产生的废液很

少，溶液稳定，无闪点，储运过程中属非危险品；

4、维修质量高。水溶液操作，不会引起被修复工件的变形和金相组织的变

化，设备上采用专门的厚度控制装置，误差小于+10%，镀层通常不需

再机械加工；

5、生产率高，节约能源。电刷镀具有高的沉积速度，最快时可达0.05mm/min，

成本低。

其技术现已广泛应用于煤矿、水泥、电力、铁道、港口、机床、军事、

桥梁、船舶、钢铁冶金化工、纺织、橡胶、陶瓷、工程机械、液压系统、

压力机械、皮革、印刷、模具、机械制造、造纸、汽车、航空航天、食品、

制酒、制烟、等众多需要表面技术的领域！

电刷镀技术的应用、概括讲有三个方面：

(1)对新制工件的表面进行强化处理，使表面具有指定的技术性能；

(2)对使用后产生磨损和腐蚀的或加工失误的工件进行修复，恢复尺寸

和几何精度，同时使工件表面具有指定的技术性能：

(3)改善工件表面的理化性能，满足特殊要求，如改善钎焊性导电性。

导磁性，光学性能，耐蚀性，抗氧化性能等等。

二、电刷镀设备系统介绍

1、电刷镀设备介绍与报价

我司生产的电刷镀设备特点：

（1）具有无级调节的直流或脉冲输出的电源

（2）当电流超过额定值后,能快速切断主电路

（3）有安培小时计,能精确控制镀层厚度，控制误差<±10%

（4）快速方便地切换正、反极性

（5）体积小，重量轻，便于移动，机动性好，尤其是新型逆变电源

技术特性：

1、据工艺要求，简便快捷地修复磨损腐蚀的机械零件，达到耐磨耐蚀；改
善钎焊性；增加导电性，如电刷镀金、银、铜、镍、铬及镍磷合金、镍铬镍铁锡合金等。

2、工况要求，可电刷镀各种不同的金属镀层或合金，其镀层硬度可达HV500-1100。

2、电刷镀溶液介绍

　　 专用电源为电刷镀主要设备，采用无级调节电压的直流电源，常用电压范围为0～50V。

　　 镀笔是电刷镀的主要工具，是由手柄和阳极组成。阳极是镀笔的工作部分，石墨和铂合金是理想的不溶性阳极材料，但石墨应用最多，只在阳极尺寸极小无法用石墨时才用铂铱合金。在石墨阳极上包扎脱脂棉包套，其作用是储存电镀液，防止两极接触产生电弧烧伤零件表面和防止阳极石墨粒子脱落污染电镀液。石墨阳极的形状依被镀零件表面形状而定。

　 电镀溶液，根据用途不同有表面顶处理溶液、沉积金属溶液、退镀溶液等。

　　 (1)表面顶处理溶液：为了提高镀层与基体的结合强度，被镀表面必须预先进行严格的预处理，包括电净处理和活化处理，所以有电净液和活化液。

　 电净液：用电解的方法清除零件金属表面上的油污和杂质称为电净处理。电净液为无色透明的碱性溶液，－10℃不结冰，可长期存放，腐蚀性小。零件电净处理后用清水冲洗。

　　 活化液：用电解的方法除去零件金属表面的氧化膜称为活化处理，目的是使零件表面露出金属光泽，为镀层与基体金属结合创造条件。

　　 (2)沉积金属溶液：电刷镀溶液一般分为酸性和碱性两大类。酸性溶液比碱性溶液沉积速度快1.5～3倍，但绝大部分酸性溶液不适用于材质疏松的金属材料，如铸铁，也不适用于不耐酸腐蚀的金属材料，如锡、锌等。碱性和中性电镀溶液有很好的使用性能，可获得晶粒细小的镀层，在边角、狭缝和盲孔等处有很好的均镀能力，无腐蚀性，适于在各种材质的零件上镀覆。

(3)退镀溶液：用于除去不需镀覆表面上的镀层，主要退除铬、铜、铁、钴、镍、锌等镀层。

三、电刷镀工艺技术与原理

1、电刷镀原理：

如图所示，阳极接专用电源正极，工件接负极并以一定线速度与阳极作相对运动。包套吸满镀液，在直流电场作用下，液中（带正电荷的）金属离子向工件表面迁移，放电后结晶沉积在工件表面形成镀层。

l 电刷镀特点：

l 结合强度高：镀层与基体是通过电化学反应，以共价力和金属键力的形成结合的。结合力达20-35kg/mm2。

l 硬度高，耐磨性强。如最常用的快速镍层的HRC48-54，耐磨性为45＃钢淬火的1.7倍。个别合金层可达HRC66左右。

抗碱抗酸防腐蚀性能好，刷镀镍层属超细亚结构型强化结晶，晶粒直径极微小不大于0.1微米，镀层细化，防腐性能优于糟镀铬。

2、电刷镀一般工艺过程
电刷镀技术的一般工艺 (见表1)。在实际刷镀时，根据工件的材料、尺
寸、表面热处理状态、技术要求、镀层厚度及工件条件等因素，正确选择镀

液体系以及镀件极性、电压（电流）大小、相对运动速度等工艺参数，合理

安排工序。

表1电刷镀技术的一般工艺过程

3、电刷镀基本工艺
(1)零件表面的准备：零件表面的预处理是保证镀层与

零件表面结合强度的关键工序。零件表面应光滑平

整，无油污、无锈斑和氧化膜等。为此先用钢丝

刷、丙酮清洁，然后进行电净处理和活化处理。
(2)打底层(过渡层)：为了进一步提高工作镀层与零件金

属基体的结合力，选用特殊镍、碱铜等作为底层，厚

度一般为2μm～5μm。然后再于其上镀覆要求的金属

镀层，即工作镀层。
(3)镀工作镀层：电刷镀工作镀层的厚度(半径方向上)为

0.3mm～0.5mm，镀层厚度增加内应力加大，容易引

起裂纹和使结合强度下降，乃至镀层脱落。但用于补

偿零件磨损尺寸时，需要较大厚度，则应采用组合镀

层。在零件表面上先镀打底层，再镀补偿尺寸的尺寸

镀层。为避免因厚度过大使应力增加、晶粒粗大和沉

积速度下降，在尺寸镀层间镀夹心镀层(不超过

0.05mm)，最后再镀上工作镀层。

4、电刷镀工艺处理

　 　电刷镀一般工艺过程主要包括镀前预处理、镀件刷镀和镀后处理三大部分，每个部分又包含几道工序。操作过程中，每道工序完毕后需立即将镀件冲洗干净。

1．镀前预处理

(1)表面整修待镀件的表面必须平滑，故镀件表面存在的毛刺、锥度、不圆度和疲劳层，都要用切削机床精工修理，或用砂布、金相砂纸打磨，以获得正确的几何形状和暴露出基体金属的正常组织，一般在修整后的镀件表面粗糙度Ra应在5 μm以下。

(2)表面清理表面清理指采用化学及机械的方法对镀件表面的油污、锈斑等进行清理。当镀件表面有大量油污时，先用汽油、煤油、丙酮或乙醇等有机溶剂去除绝大部分油污，然后再用化学脱脂溶液除去残留油污，并用清水洗净。若表面有较厚的锈蚀物，可用砂布打磨、钢丝刷刷除或喷砂处理，以除去锈蚀物。对于表面所沾油污和锈斑很少的镀件，不必采用上述处理方法而直接用电净法和活化法来清除油污和锈斑。

(3)电净处理 电净处理就是槽镀工艺中的电解脱脂。刷镀中对任何基体金属都用同一种脱脂溶液，只是不同的基体金属所要求的电压和脱脂时间不一样。电净时一般采用正向电流(镀件接负极)，对有色金属和对氢脆特别敏感的超高强度钢，采用反向电流(镀件接正极)。电净后的表面应无油迹，对水润湿良好，不挂水珠。

(4)活化处理 活化处理用以去除镀件在脱脂后可能形成的氧化膜并使镀件表面受到轻微刻蚀而呈现出金属的结晶组织，确保金属离子能在新鲜的基体表面上还原并与基体牢固结合，形成结合强度良好的镀层。活化时，一般采用阳极活化(镀笔接负极)。

2．镀件刷镀

(1)刷镀打底层 由于刷镀层在不同金属上结合强度不同，有些刷镀层不能直接沉积在钢铁上，故针对一些特殊镀种要先刷镀一层打底层作为过渡，厚度一般为0．001～0．01 mm。常用的打底层镀液有以下几种。

1)特殊镍或钴镀液用于一般金属，特别是不锈钢、铬、镍等材料和高熔点金属作为打底层，以使基体金属与镀层有良好的结合力。酸性活化后可不经水清洗，在不通电条件下用特殊镀镍液擦拭待镀表面，然后立即刷镀特殊镍。

2)碱铜镀液碱铜的结合比特殊镍差，但镀液对疏松的材料(如铸钢、铸铁)和软金属(如锡、铝等)的腐蚀性比特殊镍小，所以常作为铸钢、铸铁、锡、铝的打底层。

3)低氢脆镉镀液对氢特别敏感的超高强度钢，经阳极电净、阴极活化后，用低氢脆镉作打底层，可以提高镀层与基体的结合强度并避免渗氢的危险。

(2)刷镀工作镀层 工作镀层是一种表面最终刷镀层，其作用是满足表面的力学性能、物理性能、化学性能等特殊要求。根据镀层性能的需要来选择合适的刷镀溶液。例如用于耐磨的表面，工作镀层可以选用镍、镍一钨和钴一钨合金等。对于装饰表面，工作镀层可选用金、银、铬、半光亮镍等。对于要求耐腐蚀的表面，工作镀层可选用镍、锌、铜等。

3．镀后处理

刷镀完毕要立即进行镀后处理，清除镀件表面的残积物，如水迹、残液痕迹等，采取必要的保护方法，如烘干、打磨、抛光、涂油等，以保证刷镀零件完好如初

5、电刷镀主要工艺参数控制：

影响刷镀层的工艺参数较多，但对刷镀电压、温度和相对运动速度等参数的选择和控制较为重要。

(1)刷镀电压

电刷镀技术所采用的刷镀电源一般为恒压式刷镀电源，在选定刷镀电压时，刷镀电压与工件被镀面积大小、镀笔与工件相对运动速度、镀液种类、镀液中含量和镀液温度等因素有关。

(2)刷镀温度

刷镀温度包括工件温度、镀液温度和镀笔温度。在刷镀过程中，这三个温度的变化趋势是一致的。刷镀温度影响镀液特性、镀层组织生长、镀层内应力等镀层组织和性能的多个方面。因此，刷镀温度是电刷镀技术中一个至关重要的工艺参数。在整个刷镀过程中，工件的理想施镀温度为室温，最低应不低于150C，最高不宜高于500C。

(3)相对运动速度

电刷镀过程中，工件与镀笔的相对运动速度一般为6～10m/min。相对运动速度太快时，易引起镀层应力过大，速度太慢时，局部发热量大，容易引起镀层表面发黑，且易造成组织疏松、表面粗糙。