JPH0277599A - 金属ストリップ連続式電気亜鉛メッキ用不溶解電極及びその製造方法 - Google Patents

金属ストリップ連続式電気亜鉛メッキ用不溶解電極及びその製造方法

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JPH0277599A
JPH0277599A JP22643388A JP22643388A JPH0277599A JP H0277599 A JPH0277599 A JP H0277599A JP 22643388 A JP22643388 A JP 22643388A JP 22643388 A JP22643388 A JP 22643388A JP H0277599 A JPH0277599 A JP H0277599A
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露木 明
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は鋼帯などの金属ストリップを連続的に電気メッ
キする装置の陽極用として用いられる不溶解電極および
その製造方法に関するものである。
(従来の技術) 通常の電気メッキラインは第3図に示すように、陽極用
電極8を通板する鋼帯の上下に配置して、ノズル19よ
りメッキ液を供給するもので1図中の17は鋼帯と接触
する通電ロールであり、18は通電ロール17を支持す
る補助ロールである。
この陽極用電極8の構造は第4図に示すように通電用ブ
ースパー6に銅製又は鉄製の通電板B21が溶接7によ
り接続され、この通電板21の全体を鉛合金22で覆う
もので、通電板21を鉛合金22で覆うに当っては、鉛
合金の鋳放母材をアセチレンガスその他のバーナーを用
いて直接加熱しながら溶解し、順次肉盛る方法が行なわ
れていた。
なお1図中5はストリップと電極の接触防止を目的とし
たセパレータである。
この方法で製造された不溶M電極を硫酸メッキ液中で電
気亜鉛メッキ用の陽極として使用した場合、不溶解電極
表面に被覆されている鉛合金の表層が順次電解腐食によ
って減耗し電極表面と鋼帯の間隔が増加し、電気メッキ
時の電極と鋼帯間の電気抵抗がメッキ液中の通電距離の
増加により大きくなる。そのため通電時の電圧降下が増
大しメッキ電力が増加する。また電食による減耗が表面
各部でその度合が異なるため表面に凹凸が発生する。こ
の場合、電極表面でのメッキ液の滑らかな流れが阻害さ
れ、電極表面に発生する電気分解によるガスが円滑に排
出されないため、電極表面とメッキ液との境界部分に局
部的なガス溜りが生じ、電気抵抗が大きくなり、電極と
鋼帯の間隔の増大と同じように通電時の電圧降下が増大
する。
また電極表面の凹凸はさらに電極と鋼帯間をメッキ液が
通過する時の圧力損失を増大させ、ポンプ特性からメッ
キ液流量を低下させ、やはりガスの円滑な排出を阻害す
る。
さらに溶出した鉛が鋼板のメッキ層に混入した場合はメ
ッキ面の耐熱性を損うため品質上の問題もある。
これらの問題点を解決するために本出願人は先に実開昭
62−180077号公報で電気メッキ用通電板の放電
側表面に鉛合金の圧延板又は引き抜き材からなる層を被
覆することを提案している。
(発明が解決しようとする課題) 本発明者は先に出頭した実開昭62−180077号公
報で提示する技術においても不溶解電極として充分に活
用出来ることを確認したが、更に浴中における耐食性と
通電性について向上するよう工夫した。ホモゲン加工又
は鋳込みにより第4図の不溶解電極の通電板21に鉛合
金22を肉盛りした場合1組織が粗大で、しかも気孔等
が多くあり密度が粗となる。
またホモゲン加工及び鋳込特有の巣が錫の偏析等の内部
欠陥が多く存在するためメッキ液が鉛合金の表面から内
部に浸透・拡散し易い、さらに鉛合金組織内の偏析があ
るとメッキ液存在下で局部電池を形成し、接液界面の錫
が溶出し、その部分の肌が荒れ、さらに電極間を通過す
るメッキ液による二〇−ジョン摩耗によって減耗する。
亜鉛メッキ用の不溶M電極の場合、更にメッキ液の浸透
・拡散によって腐食が連鎖的に進行し、早期に摩耗する
また最近電極通電面を被覆する鉛合金材質として、銀(
Ag)またはインジュウム(In)などの高級元素を添
加した高価な鉛合金が開発されて来ている。これらの材
質を通電面に適用すれば電極寿命が大巾に向上すること
が特公昭60−24197号公報で知られている。ただ
し鉛合金を通電面に被覆する場合に、その厚みが薄いと
鉛合金がわずかに減耗しても通電板が露出し、ストリッ
プが露出部分に接触した場合にショート時の熱が鉛の融
解熱として消費されないため、それが着火源となり、電
極面で発生した水素に引火して小爆発を引起す。
この問題を防止するために鉛合金の厚みを一般に101
111以上に厚くしているが、先の銀、インジュウム等
の高級元素を添加した鉛合金を厚み方向の全体に単一材
質にて使用すると、価格がきわめて高くなる。
(課題を解決するための手段) そこで本発明者等は従来の不溶解電極に比べて電流効率
を損なうことなく、メッキ浴での強度及び耐食性にも優
れたものを開発したので、ここに提供する。
本願発明の要旨は、電気メッキ用通電板の放電側表面に
型枠に鋳込んで成形されたか、或いはホモゲン加工によ
って肉盛りされた鉛かまたは錫2〜8%残部鉛及び不可
避的不純物からなる鉛又は鉛−錫合金の第1金属層と該
第1金属層の上に圧延板又は引き抜き材からなる銀0.
2〜1.0%。
インジュウム1〜5%の何れか、または双方を含み残部
鉛及び不可避的不純物からなる鉛又は鉛−錫合金の第2
金属層を重ねて、該鉛合金の第2金属層と鉛又は鉛−錫
合金の第1金属層の接着面を拡散により接合して構成さ
れたことを特徴とする金属ストリップ連続式電気亜鉛メ
ッキ用不溶解電極、及び、 電気メッキ用通電板の放電側表面に型枠に鋳込んで成形
されたか、或いはホモゲン加工によって肉盛りされた鉛
かまたはvJ2〜8%残部鉛及び不可避的不純物からな
る鉛又は釦−錫合金の第1金属層と該鉛又は釦−錫合金
の第1金属層の上に圧延板又は引き抜き材からなる銀0
.2〜1.0%、インジュウム1〜5%の何れか、また
は双方を含み残部鉛及び不可避的不純物からなる鉛合金
の第2金属層を重ねて、これを加圧容器内に挿入して、
不活性ガスを充填した後、加圧して内部圧力が600〜
2000kg/ad、加熱温度100〜300℃の範囲
でしばらく保持し、通電板と各第1金属層、第2金属層
を接合することを特徴とする金属ストリップ連続式電気
亜鉛メッキ用不溶解電極の製造方法である。
(作用) 本発明不溶解電極の構成は第1図に示すように電気メッ
キ用通電板(A)1の放電側表面に釦(pb)かまたは
錫(Sn)2〜8%を含有する鉛又は鉛−錫合金の第1
金属層2と、銀(Ag) 0.2〜1.0%、インジュ
ウム(In)1〜5%の何れか、または双方を含む鉛合
金の第2金属層3を重ねて3層構造としたものである。
本発明においては、上層の鉛合金の第2金属層3には高
価であるが耐腐食性と通電性の高いものを使用している
。また下層の鉛又は鉛−錫合金の第2金属層2には比較
的に低価格の鉛又は鉛−錫合金で通電性の高いものを使
用して、鉛又は鉛−錫合金の第1金属層2と鉛合金の第
2金属層3との密着性を高めるために接着面を拡散によ
り接合している。下層の鉛又は鉛−錫合金の第1金属層
2の組成成分を錫(Sn)を2〜8%を含有する鉛合金
と限定した理由は錫は本来電気伝導性のあまりよくない
釦表面に形成した酸化鉛(pbo、)表面をポーラスに
して通電性を高める機能を果すが、錫が8%以上になる
と錫の溶出が激しくなり、電極表面の肌荒れが早期に発
生する。また2%以下ではpbo、により通電抵抗が増
し、電気メッキ8%を越えた時の電力原単位が増加する
また上層の鉛合金の第2金属層3の組成成分を銀(Ag
)0.2〜1.0%、インジュウム(In)1〜5%と
限定した理由は銀・インジュウムを船中に添加するのは
、これらの元素によりpbo、の被膜表面を故意に不均
一化して、通電抵抗を小さくすると同時に1機械的強度
の小さいpbo、を補強するためであるが銀・インジュ
ウムの下限が銀で0.2%、インジュウム1.0 %を
切ると、その効果が著しく小さくなるためである。
また上限を銀1.0 %、インジュウム5.0 %とし
たのは、これ以上になるとこれらの添加金属が高価なた
め電極の製造価格がきわめて高くなるためである。
また本発明の不溶解電極の製造方法は第2図に示すよう
に鉛又は鉛−錫合金の第1金属52.鉛合金の第2金属
層3を重ねた不溶解電極8を加圧容器内9に装入して、
不活性ガスを充填した後加圧して内部圧力が600〜2
000kg/a(、加熱温度100〜300”Cの範囲
でしばらく保持し。
通電板と各第1金属層と第2金gXMを接合するもので
ある。
本発明法により鉛合金部分が高温・高圧下で収縮し、組
織が緻密になるため液の浸透拡散が抑制され、連鎖的な
腐食が防止出来るのに加えて偏析しやすい鉛等の元素の
一部が再固溶化するため偏析はいちじるしく改善され、
電極内部の局部電池形成による腐食が大巾に抑制出来る
本発明における加圧容器内の圧力を600〜2000k
g/dと限定したのは、600 kg/d以下だと、組
織の緻密化及び偏析改善効果がきわめて少いためで、ま
た上限を2000kg/cJとしたのはこれ以上だと装
置価格が高くなり経済的でないのと、またそれに見合う
改質効果がそれほど大きく期待出来ないためである。
また、加熱温度を100〜300℃と限定したのは、温
度100℃以下では圧力同様に改質効果が小さいためで
あり、また上限の300℃は鉛合金の融点からおのずか
ら決まる値でる。
(実施例) 第1図は本発明の電気亜鉛メッキ用不溶性電極の全体を
示す概要図である。又、第2図は先の不溶性電極の製造
法を示す概要図である。
第1図に示すようにチタン製の通電板(A)1の放°電
側表面に鉛95%、[5%の成分の鉛合金の圧延板又は
引き抜き加工板を中間板2として。
合せ端面の周囲を電子ビーム溶接等でシール溶接する方
法で取付け、さらにその接合面と反対側の面に銀0.5
%、インジュウム3%、残り鉛のやはり圧延板又は引き
抜き加工板3を先の中間板2と同様のシール溶接にて取
付け、通電板と中間及び上層の鉛合金板の3N構造とな
る様に積層したうえで、該積層板を第2図に示す加圧容
器9の中に装入して、内部に窒素又はアルゴン等の不活
性ガスを充填した後、圧縮機10にて内部圧力を120
0kg/cdまで昇圧すると同時に加熱温度を300℃
として約1時間保持した電気亜鉛メッキ用不溶解電極を
製作し、電気亜鉛メッキ設備で使用した。
その際の第1図の通電板1は厚み10mmとし中間板2
は厚み15m、上層の鉛合金3は厚み5nmとした。ま
た4はそれぞれの接合面を示す。尚、第2図において1
1は加熱用のヒーター、12は装入部の蓋、13は断熱
材、14は支持台、15は高圧ガスの導入管を示す。
また今回は通電板1に圧延板又は引き抜き板を接合して
3/l構造としたが、中間N2を圧延板又は引き抜き板
のかわりにホモゲン加工と呼ばれる肉盛り、又は鋳込み
法を用いて事前に被覆した後に本発明の処理を行っても
よい。
第1図において鉛又は鉛−錫合金の第1金属層2及び鉛
金属の第2金属層3を融点付近まで高圧力下で昇温する
ため、チタンの通電板界面の拡散が一層促進され放電板
1及び中間板2並びに上層3の各接合面4の接合強度が
従来のホモゲン加工では2〜3kg/m”であったが今
回の製造方法では4〜6 kg / m” と大巾に向
上した。
(発明の効果) 本発明による電気亜鉛メッキ用電極を適用することによ
りホモゲン加工及び鋳込みにより被覆された電極におい
て従来の化学組成を変更することなく、その耐腐食性と
通電板との密着性をきわめて簡便に高めることが出来る
。そのため、先に述べた電極間距離の増加及びメッキ液
の流れを阻害する等の問題が相当改善出来る。
また通電板と鉛合金の密着性が高まることにより、この
間の電気抵抗値が低減し、前述の極間及びメッキ液の改
善と同様にメッキ電圧の抑制から。
メッキ電力の削減が可能になる。またメッキ液中に溶出
する鉛が低減するためメッキ金属中に鉛が混入する品質
トラブルが大巾に改善出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電気亜鉛メッキ用不溶解電極の断面説
明図、 第2図は本発明不溶解電極の製造法を示す装置断面説明
図、 第3図は不溶解電極を用いた電気亜鉛メッキ装置の概要
図、 第4図は従来の不溶解電極の断面説明図である。 1・・・通電板A 2・・・下層にライニングした鉛又は釦−錫合金の第1
金属層 3・・・上層にライニングした鉛合金の第2金属層4・
・・同相接合した異種鉛合金の接合界面5・・・ストリ
ップと電極の接触防止化を目的としたセパレータ 6・・・不溶解電極に電気を供給するためのブースバー 7・・・ブースバーを通電板に接合するための溶接8・
・・不溶解電極板 9・・・加圧容器 10・・・圧縮機 11・・・ヒーター 12・・・蓋 13・・・断熱材 14・・・支持台 15・・・高圧ガスの導入管 16・・電極取付フレーム 17・・・通電ロール 18・・・補助ロール 19・・・メッキ液ノズル 20・・・メッキ槽 21・・通電板B 22・・・鉛合金 第1図 /′ 4.1 1:通電板 2:下層にライニングした鉛合金層 3:士11こライニングした鉛合金層 4:同相接合した異種鉛合金の隻8界面5:ストリング
と電極の接触防止牙目的としたセパレータ8:不溶解電
極板 9:加圧容器 10:圧縮機 11:ヒーター 12:M i3:!Fr熱機 1s:高圧かスの導入管 第2図 1.2 8、ン 第3図 (a) U 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電気メッキ用通電板の放電側表面に型枠に鋳込ん
    で成形されたか、或いはホモゲン加工によって肉盛りさ
    れた鉛かまたは錫2〜8%残部鉛及び不可避的不純物か
    らなる鉛又は鉛−錫合金の第1金属層と該第1金属層の
    上に圧延板又は引き抜き材からなる銀0.2〜1.0%
    、インジュウム1〜5%の何れか、または双方を含み残
    部鉛及び不可避的不純物からなる鉛合金の第2金属層を
    重ねて、該鉛又は鉛−錫合金の第1金属層と鉛合金の第
    2金属層の接着面を拡散により接合してしてなることを
    特徴とする金属ストリップ連続式電気亜鉛メッキ用不溶
    解電極。
  2. (2)電気メッキ用通電板の放電側表面に型枠に鋳込ん
    で成形されたか、或いはホモゲン加工によって肉盛りさ
    れた鉛かまたは錫2〜8%残部鉛及び不可避的不純物か
    らなる鉛又は鉛−錫合金の第1金属層と該鉛又は鉛−錫
    合金の第1金属層の上に圧延板又は引き抜き材からなる
    銀0.2〜1.0%、インジュウム1〜5%の何れか、
    または双方を含み残部鉛及び不可避的不純物からなる鉛
    合金の第2金属層を重ねて、これを加圧容器内に装入し
    て、不活性ガスを充填した後、加圧して内部圧力が60
    0〜2000kg/cm^2、加熱温度100〜300
    ℃の範囲でしばらく保持し、通電板と各第1金属層、第
    2金属層を接合することを特徴とする金属ストリップ連
    続式電気亜鉛メッキ用不溶解電極の製造方法。
JP22643388A 1988-09-12 1988-09-12 金属ストリップ連続式電気亜鉛メッキ用不溶解電極及びその製造方法 Granted JPH0277599A (ja)

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