目前航空工业中钢制零件的防护一般采用的是氰化镀镉工艺，虽然有较好的防护性能，但存在氢脆性风险，与钛合金接触会产生接触腐蚀，同时镉的高致癌性和氰化物的高毒性对环境和造成极大危害，因此近几十年来，国内外为寻找适合的代镉镀层进行了广泛的探索和研究，开发了高耐蚀性能的锌基合金镀层，如：锌-镍、锌-铁、锌-钴等电镀合金工艺，其中锌-镍合金因具有优良的耐腐蚀性及低氢脆性而获得电镀界的广泛重视[1]。

　　锌-镍合金镀层是在无氰镀锌基础上发展起来的，是含有20%以下镍含量的合金镀层，电镀锌-镍合金工艺自20世纪初提出以来，经几十年的发展，已经出现了酸性、碱性多种电镀体系，镀层性能也有很大的提高，除接触电阻大于镉层外，锌-镍合金的耐蚀性更好，氢脆较低，不容易导致零件发生氢脆断裂，在性能方面，如：焊接性、延展性、附着力等与氰化镀镉相近甚至更好。广泛用在航空、航天及家电等行业中钢件的防腐保护层[2]，在空客A350、波音B747-8中已经可以代替氰化镀镉工艺。

　　电镀锌-镍合金与电镀镉溶液的对比，发现电镀镉溶液中含有毒性极强的氰化钠及重金属镉，通过食物链进入，会引发呼吸困难、抽搐、晕厥、恶心、腹泻等现象发生，甚至导致死亡，危害人类健康；国际上正在逐步限制和禁止镉的使用。电镀锌-镍合金溶液相对无毒、环保，不但对环境的污染较小，而且废水、废气、废渣处理较为简单，成本较低，成为代替镀镉最理想的工艺。

　　锌-镍合金镀层和镀镉层的性能相近，有较好的焊接性、延展性和耐蚀性，在大气及海洋环境下抗腐蚀能力较强；电镀锌-镍合金层的硬度可达HV220～270，远高于镀镉层（HV90～130），具有良好的耐磨性，在零件装配时不容易划伤。除此之外，锌-镍合金镀层熔点为750℃～800℃，远高于镀镉层的熔点：320.9℃，耐热性好，经190℃～200℃除氢烘烤后耐蚀性仍然优良，适合于发动机上使用。由于镉的熔点较低，高温下容易引起镀层熔融，在一定温度和应力的同时作用下，零件表面熔融态的镉沿着晶界扩散到零件内部，引起零件基体材料脆化而导致脆性断裂-镉脆[3]；这种脆化效应能在镀镉的零件上发生，也能在与镉镀层相接触的零件上发生，镉镀层通常允许的最高使用温度为230℃，对于强度较高的承力件和长寿命件，其允许使用温度应降低至200℃～210℃，使用超过230℃时，就禁止使用镀镉工艺。

　　2.2.1 在海洋性大气、海水及氯化物介质中，锌-镍镀层与镉镀层相同，都属于阳极保护性镀层，这种镀层在机械损伤的情况下，损伤处周围的镀层仍能有效地保护钢铁基体免遭腐蚀。

　　（1）试验的制备。采用8块试样规格为：150mm×100mm×1mm，材质为：4130-退火的板材，按每组4块试料分别在氰化镀镉槽和电镀锌-镍槽中进行单块分次电镀，8块试样的镀层厚度均为12～15μm，并且都在钝化溶液中进行钝化处理。

　　（2）中性盐雾试验。将符合（1）的两组试片放置在室温环境下老化24h，然后按照ASTM B117的要求，悬挂于温度为35℃±2℃的盐雾箱中，配合12Psi的空气压缩泵，在浓度为5%±1%的氯化钠溶液，pH范围为6.5～7.2中进行盐雾试验；分组记录试验数据，并按照数据绘制试样与试验锈蚀的时间（h）之间的曲线μm的锌-镍合金镀层与镉镀层对比，锌-镍合金镀层出现白锈的时间是镉镀层出现白锈时间的4倍，锌-镍合金镀层出现红锈时间是镉镀层出现红锈时间的3倍；而且试验过程中发现，锌-镍合金镀层在出现红锈后，红锈的扩展速度较镉镀层要慢。

　　由于锌-镍合金镀层具有柱状结构的特征，有利于氢的扩散，使在钢零件上电镀锌-镍合金后经除氢烘烤后，进入到基体金属的氢原子可以顺利的通过扩散向外逃逸，所以电镀锌-镍合金的氢脆危险性较镀镉的要小。

　　（1）文章通过对电镀锌-镍合金与电镀镉两种工艺的工艺流程、槽液成分、工艺参数进行对比，发现电镀锌-镍合金与电镀镉两种工艺的前处理及后续辅助处理几乎相当，但电镀锌-镍合金槽液比电镀镉的槽液维护较为简单、污染要小、毒性较低，较为环保；电镀锌-镍合金的电流密度较电镀镉的电流密度要低，更省电，成本较低。

　　（2）文章通过对电镀锌-镍合金镀层与电镀镉层两种镀层的硬度、耐热性、耐蚀性、氢脆性等进行对比，发现电镀锌-镍合金镀层比电镀镉层硬度要好、耐热性更强、耐蚀性更优、氢脆性更低。

　　（3）文章通过对电镀锌-镍合金与电镀镉生产工艺及镀层性能对比，电镀锌-镍合金无论从镀层性能、环保角度、经济效益还是产品质量等方面都优于电镀镉，使用电镀锌-镍合金工艺代替电镀镉工艺是完全可行的。

　　[2]俞钢辉，冯力群.钢丝连续电沉积锌镍合金及其耐蚀性[J].上海钢研，1998（2）：14-17.

　　仪表的应用空间广阔，涉及工农业、交通运输、航空航天、医药卫生、武器装备等众多领域，在国民经济各行各业的运转中扮演着指导者和把关者的角色，承载着极其重要的功能。然而，由于种类繁多，加之应用场所的外在环境千差万别，仪表在使用过程中出现不同程度的腐蚀破损或损坏失效在所难免。针对此情况，开展修复工作极具现实意义。可以说，在满足经济性、适度延长服役周期的前提下，进行修复处理是首选措施。

　　基于电化学沉积原理的电镀技术兼具诸多工艺优势，经工程实践证实是一种高效可靠的修复技术。近些年，电镀工艺在修复腐蚀破损零部件方面的应用日渐拓宽。本文采用该技术修复仪表的腐蚀，探讨修复流程中的主要工艺要点和难点，并对修复后表面的质量和性能进行评价。

　　与仪表表面涂漆的修复原理不同，电镀修复的工艺原理是基于镀液定的金属离子在外加电场作用下得电子而还原，并镀覆于阴极表面[1]。即是说，在经严格预处理后的仪表表面镀覆一金属薄层。由于该工艺是以原子量级的方式实现材料成型，因而镀层与基底(仪表表面)结合紧密，不会出现一定周期后镀层脱落或翘曲的情况。

　　修复工艺采用典型的氨基磺酸盐型镀镍液，配方为：氨基磺酸镍440ml/L，氯化镍9g/L，氯化钠20g/L，硼酸12g/L，pH值约4.0。在此说明：所用试剂均为分析纯，用蒸馏水按规范要求配置。

　　对电镀而言，阴极电流密度、搅拌方法及强度、镀液温度、添加剂及其浓度等均为主要的工艺条件。为制备出质量优异、性能良好的镀层，优选电镀工艺条件是关键前提。具体而言：

　　(1)阴极电流密度。电流密度小，电镀速率低，沉积缺陷不易形成，因而有利于获得形貌质量好、结构致密的镀层；增大电流可提高生产效率，但可能出现一定程度的电镀过程液相传质受限，致使氢气的产生量增多，加之氢气泡难以及时彻底逸离，故易形成、积瘤等缺陷，恶化镀层形貌与结构。正因如此，电镀工艺中通常采用低阴极电流密度[2]。

　　(2)搅拌方法及强度。为加速反应金属离子向阴极表面的输运，电镀过程中必须施加搅拌措施。常用的搅拌方法有机械搅拌法、压缩空气搅拌法、磁力驱动对流搅拌法、超声搅拌法等。每种方法均有其最优适用空间，在工艺许可的情况下，施加复合搅拌方法的效果更优。至于搅拌强度，并非越高越好，通常会有一最优值，这需结合具体实验条件优选得到。

　　(3)镀液温度。温度主要影响镀液电导率和离子迁移速率，此外对阴极过电位及氢气的析出电位也有一定影响。有关镀液温度对电镀工艺影响的研究文献较多，综合研究结果得出，镀液40-50℃条件下制备的镀层形貌和结构较为理想[3, 4]。

　　(4)添加剂及其浓度。电镀过程中，添加剂能促进气泡脱附、细化晶粒、改善镀层结构[5]。正因具有此特殊功能，添加剂在各式各样电镀工艺中的应用极其普遍。但需指出的一点是：添加剂功能的发挥受其使用剂量的制约，超过适量后往往难获得理想效果。

　　(1)仪表表面预处理。预处理流程为：粗磨精磨除油污稀盐酸溶液中活化除氧化物稀氢氧化钠溶液中浸洗中和酸蒸馏水冲洗干燥。

　　(2)电镀。采用上述的镀液配方，工艺条件为：阴极电流密度4A/dm2、镀液温度40℃，加入剂量为0.05g/L的表面活性剂，电镀过程中持续施加磁力-空气复合搅拌。

　　(3)镀后处理。调节电镀时间，控制镀层厚度约60μm。对镀层进行清洗、干燥处理后，进行质量评价与性能测试。

　　基于表面形貌仪分别观察电镀处理前后的仪表局部区域表面形貌，结果如图1所示。对比图1(a)和图1(b)可以看出，未镀前的表面凹凸不平，高低起伏严重，近似呈现山丘状结构。这是由于表面不均匀和不同程度腐蚀所致。而施加电镀处理后，由于坑洼状结构一定程度被填平，所以表面状况显著改善，平整性大幅改观，这可在很大程度上减少腐蚀介质与表面的接触面积，减轻渗透腐蚀和间隙腐蚀作用，保护表面化学性能的稳定。

　　进一步用扫描电子显微镜测试经电镀处理后仪表表面的微观结构发现，表面结构致密、显微组织匀称，并且晶界呈现不明显态势，见图2。正是由于处理后的仪表表面状况及微观结构所呈现出的诸多良好特征，明显增强了表面的耐腐蚀性。如图3所示的镀后仪表表面在体积分数10% HCl溶液中的腐蚀率(腐蚀质量损失率)与腐蚀时间的关系恰印证了这一结论。用浸泡腐蚀法测定出的腐蚀率-腐蚀时间关系曲线显示，随着腐蚀时间延长，腐蚀率均呈升高趋势。但不同之处在于，电镀处理后表面的腐蚀率增幅相对较为平稳，而非大幅递增。

　　为增强仪表表面的耐腐蚀性，基于电镀工艺开展了修复处理。对镀后表面的质量和性能进行评价得出，表面状况良好，微观结构致密，耐腐蚀性明显提高。

　　[2]刘忆,杨森,殷锦捷.低温镀铁时电流密度对镀层性能的影响[J]. 电镀与涂饰,2008(2): 15-16.

　　一般情况下，建设电力铁塔基本都是在野外，因为会受到长期的暴露，并且长时间的经受各种恶劣天气的影响，就会受到长时间的腐蚀，而在受到大气腐蚀以后，其损失程度则会相当的严重，甚至达到一半以上。但是，在钢结构当中，对于防腐的方法也有几种：热喷涂锌、阴极保、涂层法以及热浸镀锌法等。

　　由于输变电铁塔一般应用的都是角钢，如果镀锌的效果没有达到理想的程度，同时又受到了恶劣环境的影响，如果是镀在没有上锌的那部分则会氧化并且出现铁锈的现象，另一方面，如果是在恶劣的潮湿环境当中，当铁锈又产生了电化学条件的反应，则会把铁锈给腐蚀掉。在实践工作当中，研究热镀锌的工艺我们发现，一般镀锌层一般是由外到内的，并且分为5层。在镀锌层的合金层当中，主要的形成过程包括两种：一种就是把铁溶解在锌中，而另一种则是形成的金属化合物。而在镀锌的过程当中其实就是一个形成金属化合物的过程，也就是所谓的反应过程。

　　在钢制件以及在被熔融的锌液当中，这是经过了一个非常复杂的过程，也是化学和物理的相互作用。如果锌是处于在液态时，其金属的熔点不管是高低，则均可能出现溶解以及侵蚀的作用。在钢制件的表面进行镀锌的过程当中，主要会根据以下步骤而操作的，首先要把固体的铁进行溶解，再把锌和铁相结合并且对其化合物，并且也就产生了铁，当锌和铁的合金层的在其外侧会联结着一层纯锌，并且在进行冷却以后会结晶，所以，也就是说在热浸镀锌的过程当中则是根据扩散的作用大小所形成的过程。

　　在我国众多的镀锌行来当中，一般大型输变电铁塔所应用的工艺都是以工件脱脂酸进行洗水，再通过清洗来提高镀锌烘干热镀锌水冷却的包装检验。而对镀锌层的形成造成影响的几道工序体现在几个方面，并且都要按照步骤进行操作。但是，生产热镀锌的工艺时也会出现几方面的缺陷，主要表现在：皱纹、漏镀、不均匀的镀层、灰暗层等多方面因素，但是漏镀的缺陷则是最为常见的一个方面。由于影响输电线路铁塔热浸镀锌出现漏镀的存在因素有很多，并且不容易控制，而影响因素主要体现在几个方面：第一，在工件的表面其没有做好处理。 第二，在操作热镀锌的工序时没有按照规范进行。第。