随着X射线聚焦望远镜尺寸增大,传统电铸镍的力学性能已无法满足需求,具有更高机械强度的电铸镍钴合金成为代替电铸镍金属的首要选择。然而,电铸镍钴合金过程中产生的高内应力容易导致镜片变形。本文采用实验与算法结合的方式探究最佳镍和镍钴合金电铸工艺、通过不同表征手段研究内应力和结构变化规律、运用Comsol软件模拟工程电铸过程,为调控镜片内应力提供实验依据和电铸模型。研究了氨基磺酸体系中氨基磺酸钴含量、电流密度、pH值对电铸层内应力的影响,优化的工艺条件为氨基磺酸镍400 g/L、氨基磺酸钴6 g/L、氯化镍5 g/L、硼酸35 g/L、十二烷基硫酸钠0.5 g/L、pH=3.75、电流密度1.40 A/dm~2。相比于纯镍镀层,优化工艺条件下电铸层的弹性模量提高约25.88%,非比例延伸强度提高约23.74%,极限强度增加约40.96%,硬度增加约16.59%。随后采用BP神经网络算法对实验数据进行训练,根据训练模型对2310个样本的工艺条件进行力学性能预测,得到最佳条件为氨基磺酸钴含量4 g/L、pH=3.9、电流密度1.65 A/dm~2。通过工艺优化显著增加了电铸层的力学性能。通过对镍电铸层的微观形貌和晶体结构进行表征,发现在生长过程中镀层表面织构逐渐转变为Ni{200}面织构;降低电流密度或增加电铸层钴含量,电铸层表面变得更加致密;电铸层的晶粒沿厚度方向尺寸会随着电流密度增加而逐渐增加,随着镀层钴含量的增加,晶粒尺寸先增加后降低。电铸层内应力具有累积的性质,与电铸层结构、组成和形貌有密切联系。实验表明随着电流密度和电铸液钴浓度的增加,内应力增加。采用Comsol软件对X射线聚焦镜电铸过程进行了模拟,设置电铸平均电流密度2.00 A/dm~2,模拟结果显示,在未加辅助阴极时,X射线聚焦镜两端和中部电流密度相差1.15 A/dm~2,电铸至镀层平均厚度为222.01μm后,电铸层厚度差值最大为127.85μm;在加入辅助阴极后,聚焦镜两端和中部电流密度相差约0.06A/dm~2,电铸层厚度最大相差6.00μm。通过加入辅助阴极的方法显著的增加了电铸层表面电流密度分布的均匀性。