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高铁桥梁支座是支撑桥体并将作用力传于桥墩的结构件,目前常用的表面处理方式有球面涂装、包覆镜面不锈钢、镀铬,但这些技术均有一定不足。化学镀镍层硬度高、耐蚀性优异,将化学镀镍运用于支座球冠表面处理,对提高桥梁安全性和服役寿命有重要意义。但目前将该技术运用于桥梁支座的自动化生产,还存在以下问题:(1)化学镀镍有自催化特性,镍易在槽壁上沉积,引起镀液分解;(2)化学镀镍反应过程析氢,氢气不能及时逸出会使镀层产生针孔,降低耐蚀性;(3)镀液使用一定周期后,镀速与镀层性能均有明显下降。针对以上问题,在现有工艺基础上,通过单因素实验确定了镀液组分、施镀工艺、基材表面粗糙度和施镀方式;研究了氯酸盐钝化的耐蚀性能,探讨了耐蚀机理;设计了不同使用周期镀液的调整和维护方法,保证了镀液和镀层性能稳定,最终获得镀速快、镀液稳定、镀层性能优良的化学镀镍工艺。(1)研究镀液组分和施镀工艺对镀速和镀液稳定性的影响。随镍盐、还原剂、促进剂浓度和施镀温度、镀液pH升高,镀液稳定性会下降,镀速升高;络合剂浓度升高则会提高镀液稳定性,降低镀速;少量稳定剂可显著提高镀液稳定性,但浓度过高会产生镀液中毒、镀层起皮等不良影响。由此确定了镀液组分和施镀工艺的最佳范围。(2)研究基体表面粗糙度和施镀方式对镀速和50μm镀层孔隙率的影响,发现基体表面粗糙度保持在1.5μm以下,工件转速为8～10转/min,每升镀液中空气搅拌速度为0.5～1L/min,可将镀速保持在10μm/h,镀层孔隙率降低至2个/dm2以下。化学镍磷镀层经氯酸盐钝化后,镀层耐蚀性获得极大提高。经XPS分析膜层由NiO和Ni(OH)2组成,表明氯酸盐钝化可通过清洁镀层;生成致密NiO保护膜;产生Ni(OH)2填充孔隙,提高镀层的耐蚀腐蚀性能。(3)研究镀液和镀层性能随使用周期的变化,在特定使用周期添加镍盐与还原剂可提高镀速,稳定剂C可提高镀液稳定性,软化剂糖精钠可降低镀层脆性,提高光亮度。随使用周期延长逐步降低镀液pH及施镀温度,可使镀液及镀层性能在更长的镀液使用周期内保持稳定。(4)改进后的化学镀镍工艺在6个使用周期内,能够保持镀速在10μm/h,所获得的镀层磷含量为7.7%～9.0%,镀态硬度为500～530Hv,综合性能优良。