磷化目录总述原理及应用磷化基础知识一、磷化原理二、磷化分类三、磷化作用及用途四、磷化膜组成及性质五、磷化工艺流程六、影响因素七、磷化后处理八、磷化渣九、磷化膜质量检验十、游离酸度及总酸度得测定十一、有色金属磷化总述原理及应用磷化基础知识总述磷化(phosphorization)就是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜得过程,所形成得磷酸盐转化膜称之为磷化膜磷化得目得主要就是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层得附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用磷化处理工艺应用于工业己有90多年得历史,大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期与广泛应用时期磷化膜用作钢铁得防腐蚀保护膜,最早得可靠记载就是英国CharlesRoss于1869年获得得专利(EPNo.3119)、从此,磷化工艺应用于工业生产在近一个世纪得漫长岁月中,磷化处理技术积累了丰富得经验,有了许多重大得发现一战期间,磷化技术得发展中心由英国转移至美国1909年美国TCoslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液、这一研究成果大大促进了磷化工艺得发展,拓宽了磷化工艺得发展前途。
Parker防锈公司研究开发得ParcoPower配制磷化液,克服T许多缺点,将磷化处理时间提高到lho1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min,1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性得发展,即采用了将磷化液喷射到工件上得方法、二战结束以后,磷化技术很少有突破性进展,只就是稳步得发展与完善、磷化广泛应用于防蚀技术,金属冷变形加工工业这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重得方法、连续钢带高速磷化、当前,磷化技术领域得研究方向主要就是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行原理及应用磷化就是常用得前处理技术,原理上应属于化学转换膜处理,主要应用于钢铁表面磷化,有色金属(如铝、锌)件也可应用磷化、磷化基础知识一、磷化原理1、磷化工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主得溶液),在表面沉积形成一层不溶于水得结晶型磷酸盐转换膜得过程,称之为磷化2 、磷化原理钢铁件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2P04)2组成得酸性稀水溶液,PH值为1—3,溶液相对密度为1、05-1.10)中,磷化膜得生成反应如下:吸热3 Zn(H2P04)2=Zn3(P04)2J+4H3P04或吸热吸热3Mn(H2PO4)2=Mn3(P04)2J+4H3P04吸热钢铁工件就是钢铁合金,在磷酸作用下,Fe与FeC3形成无数原电池,在阳极区,铁开始熔解为Fe2+,同时放出电子、Fe+2H3PO4=Fe(H2P04)2+H2TFe=Fe2++2e-在钢铁工件表面附近得溶液中Fe2+不断增加,当Fe2+与HPO42-,P043—浓度大于磷酸盐得溶度积时,产生沉淀,在工件表面形成磷化膜:Fe(H2P04)2=FeHP04J+H3PO4Fe+Fe(H2PO4)2=2FeHP04J+H2T3FeHPO4=Fe3(P04)2J+H3PO4Fe+2FeHPO4=Fe3(P04)2J+H2T阴极区放出大量得氢:2H++2e—=H2T02+2H20=4e—+40H—总反应式:吸热3Zn(H2P04)2=Zn3(PO4)2J+4H3P04吸热吸热Fe+3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2j+FeHP04+3H3PO4+2H2f放热二、磷化分类1、按磷化处理温度分类(1)高温型80—9OC处理时间为10—20分钟,形成磷化膜厚达10-3Og/m2,溶液游离酸度与总酸度得比值为1:(7-8)优点:膜抗蚀力强,结合力好。
缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀,已较少应用2) 中温型50-75C,处理时间5-15分钟,磷化膜厚度为1-7g/m2,溶液游离酸度与总酸度得比值为1:(10—15)优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产效率高,耐蚀性与高温磷化膜基本相同,目前应用较多3) 低温型3O—50C节省能源,使用方便4)常温型10-40C常(低)温磷化(除加氧化剂外,还加促进剂),时间10-40分钟,溶液游离酸度与总酸度比值为1:(20-30),膜厚为0、2-7g/m2优点:不需加热,药品消耗少,溶液稳定缺点:处理时间长,溶液配制较繁2、按磷化液成分分类(1)锌系磷化(2) 锌钙系磷化(3) 铁系磷化(4) 锰系磷化(5) 复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成3、按磷化处理方法分类(1) 化学磷化将工件浸入磷化液中,依靠化学反应来实现磷化,目前应用广泛、(2) 电化学磷化在磷化液中,工件接正极,钢铁接负极进行磷化4、按磷化膜质量分类(1)重量级(厚膜磷化)膜重75g/m2以上、(2) 次重量级(中膜磷化)膜重4、6—7.5g/m23) 轻量级(薄膜磷化)膜重1。
1-4.5g/m24) 次轻量级(特薄膜磷化)膜重0、2-1.0g/m25、按施工方法分类(1)浸渍磷化适用于高、中、低温磷化特点:设备简单,仅需加热槽与相应加热设备,最好用不锈钢或橡胶衬里得槽子,不锈钢加热管道应放在槽两侧2) 喷淋磷化适用于中、低温磷化工艺,可处理大面积工件,如汽车、冰箱、洗衣机壳体、特点处理时间短,成膜反应速度快,生产效率高,且这种方法获得得磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好3)刷涂磷化上述两种方法无法实施时,采用本法,在常温下操作,易涂刷,可除锈蚀,磷化后工件自然干燥,防锈性能好,但磷化效果不如前两种三、磷化作用及用途1 、磷化作用(1)涂装前磷化得作用① 增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力② 提高涂装后工件表面涂层得耐蚀性、③ 提高装饰性2)非涂装磷化得作用① 提高工件得耐磨性② 令工件在机加工过程中具有润滑性③ 提高工件得耐蚀性2 、磷化用途钢铁磷化主要用于耐蚀防护与油漆用底膜1)耐蚀防护用磷化膜① 防护用磷化膜用于钢铁件耐蚀防护处理、磷化膜类型可用锌系、锰系、膜单位面积质量为10-40g/m2磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等油漆底层用磷化膜增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。
磷化膜类型可用锌系或锌钙系磷化膜单位面积质量为0.2-10g/m2(用于较大形变钢铁件油漆底层);1-5g/m2(用于一般钢铁件油漆底层);5—10g/m2(用于不发生形变钢铁件油漆底层)、(2)冷加工润滑用磷化膜钢丝、焊接钢管拉拔单位面积上膜重1-10g/m2;精密钢管拉拔单位面积上膜重4-10g/m2;钢铁件冷挤压成型单位面积上膜重大于10g/m23)减摩用磷化膜(4) 磷化膜可起减摩作用一般用锰系磷化,也可用锌系磷化对于有较小动配合间隙工件,磷化膜质量为1-3g/m2;对有较大动配合间隙工件(减速箱齿轮),磷化膜质量为5-20g/m2、电绝缘用磷化膜一般用锌系磷化用于电机及变电器中得硅片磷化处理四、磷化膜组成及性质分类磷化液主要成份膜组成膜外观单位面积膜重/g/m2锌系Zn(H2PO4)2磷酸锌与磷酸锌铁浅灰宀深灰1-60锌钙系Zn(H2PO4)2与Ca(H2P04)2磷酸锌钙与磷酸锌铁浅灰宀深灰1—15锰系Mn(H2PO4)2与Fe(H2P04)2磷酸锰铁灰宀深灰1-60锰锌系Mn(H2PO4)2与Zn(H2PO4)2磷酸锌、磷酸锰、磷酸铁混合物灰宀深灰1-60铁系Fe(H2PO4)2磷酸铁深灰色5—102. 磷化膜组成磷化膜为闪烁有光,均匀细致,灰色多孔且附着力强得结晶,结晶大部分为磷酸锌,小部分为磷酸氢铁。
锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间与温度3 、性质(1) 耐蚀性在大气、矿物油、植物油、苯、甲苯中均有很好得耐蚀性,但在碱、酸、水蒸气中耐蚀性较差、在200-300C时仍具有一定得耐蚀性,当温度达到450C时膜层得耐蚀性显著下降2) 特殊性质如增加附着力,润滑性,减摩耐磨作用五、磷化工艺流程除油除锈t水洗t磷化t水洗t磷化后处理六、影响因素1、温度温度愈高,磷化层愈厚,结晶愈粗大温度愈低,磷化层愈薄,结晶愈细、但温度不宜过高,否则Fe2+易被氧化成Fe3+,加大沉淀物量,溶液不稳定2、游离酸度游离酸度指游离得磷酸其作用就是促使铁得溶解,已形成较多得晶核,使膜结晶致游离酸度过高,则与铁作用加快,会大量析出氢,令界面层磷酸盐不易饱与,导致晶核形成困难,膜层结构疏松,多孔,耐蚀性下降,令磷化时间延长、游离酸度过低,磷化膜变薄,甚至无膜3、总酸度总酸度指磷酸盐、硝酸盐与酸得总与总酸度一般以控制在规定范围上限为好有利于加速磷化反应,使膜层晶粒细,磷化过程中,总酸度不断下降,反映缓慢总酸度过高,膜层变薄,可加水稀释、总酸度过低,膜层疏松粗糙4、PH值锰系磷化液一般控制在2—3之间,当PH>3时,共件表面易生成粉末。
当PH?1、5时难以成膜铁系一般控制在3-5、5之间5、溶液中离子浓度① 溶液中Fe2+极易氧化成Fe3+,导致不易成膜但溶液中Fe2+浓度不能过高否则,形成得膜晶粒粗大,膜表面有白色浮灰,耐蚀性及耐热性下降、② Zn2+得影响,当Zn2+浓度过高,磷化膜晶粒粗大,脆性增大,表面呈白色浮灰;当Zn2+浓度过低,膜层疏松变暗七、磷化后处理目得:增加磷化膜得抗蚀性、防锈性八、磷化渣1、磷化渣得影响磷化中生成得磷化渣,既浪费药品又加大清渣工作量,处理不好还影响磷化质量,视为不利磷化中在生成磷化渣得同时还会挥发出磷酸,有助于维持磷化液得游离酸度,保持磷化液得平衡,视为有利2、磷化渣生成得控制①降低磷化温度② 降低磷化液得游离酸度、③ 提高磷化速度,缩短磷化时间、④ 提高NO-3与PO3—4得比值九、磷化膜质量检验①外观检验肉眼观察磷化膜应就是均匀、连续、致密得晶体结构表面不应有未磷化德得残余空白或锈渍由于前处理得方法及效果得不同,允许出现色泽不一得磷化膜,但不允许出现褐色②耐蚀性检查⑴浸入法将磷化后得样板浸入3%得氯化钠溶液中,经两小时后取出,表面无锈渍为合格出现锈渍时间越长,说明磷化膜得耐蚀性越好。
②点滴法室温下,将蓝点试剂滴在磷化膜上,观察其变色时间磷化膜厚度不同,变色时间不同厚膜〉5分钟,中等膜〉2分钟,薄膜〉1分钟十、游离酸度及总酸度得测定1、游离酸度得测定用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中,加50ml蒸馏水,加2-3滴甲基橙指示剂(或溴酚蓝指示剂)用0、1mo1/1氢氧化钠标准液滴定至溶液呈橙色(或用溴酚蓝指示剂滴定至由黄变蓝紫色)即为终点,记下得耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定得游离酸度点数2、总酸度得测定用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中,加50ml蒸馏水,加2—3滴酚酞指示剂、用0.1mo1/l氢氧化钠标准液滴定至粉红色即为终点,记下得耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定得总酸度点数十^一、有色金属磷化主要就是铝件及锌件得磷化3. 磷化工艺基本原理及分类基本原理磷化分类按磷化膜体系分类按磷化膜得厚度分类按磷化处理温度划分按促进剂类型分类磷化前得预处理磷化工艺涂装前处理工艺设计得一般原则基本原理及分类基本原理磷化分类1.按磷化膜体系分类2.按磷化膜得厚度分类按磷化处理温度划分按促进剂类型分类磷化前得预处理磷化工艺涂装前处理工艺设计得一般原则基本原理及分类磷化工艺过程就是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜得过程,所形成得磷酸盐转化膜称之为磷化膜、磷化得目得主要就是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层得附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用、基本原理磷化过程包括化学与电化学反应。
不同磷化体系、不同其材得磷化反应机理比较复杂虽然科学家在这方面已做过大量得研究,但至今未完全弄清楚在很早以前,曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理:8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4Me2Fe(PO4)2・4H2O(膜)+Me3(P04)-4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2fMe为Mn、Zn等,Machu等认为,钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐得高温溶液中浸泡,将形成以磷酸盐沉淀物组成得晶粒状磷化膜,并产生磷酸一氢铁沉渣与氢气这个机理解释比较粗糙,不能完整地解释成膜过程随着对磷化研究逐步深入,当今,各学者比较赞同得观点就是磷化成膜过程主要就是由如下4个步聚组成:①酸得浸蚀使基体金属表面H+浓度降低Fe-2e^Fe2+2H2—+2et2[H](1)H2②促进剂(氧化剂)加速[O]+[H]t[R]+H2OFe2++[O]tfe3++[R:式中]O]为促进剂(氧化剂),[R]为还原产物,由于促进剂氧化掉第一步反应所产生得氢原子,加快了反应(1)得速度,进一步导致金属表面H+浓度急剧下降同时也将溶液中得Fe2+氧化成为Fe3+① 磷酸根得多级离解H3PO4H2PO4—+H+HPO42-+2H+PO43—+3H—(3)由于金属表面得H+浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终为PO43—。
② 磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出得PO43—与溶液中(金属界面)得金属离子(如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+)达到溶度积常数Ksp时,就会形成磷酸盐沉淀Zn2++Fe2++PO43—+H2»Zn2Fe(PO4)2•4H2Q(4)3Zn2++2PO43—+4H2O=Zn3(PO4)24H2Q(5)磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核,晶核继续长大成为磷化晶粒,无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜、磷酸盐沉淀得副反应将形成磷化沉渣Fe3++PO43-=FePO4(6),还可指导磷化配方与磷化(2)得速度;较低得H+浓PO43—;金属表面如存在以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程工艺得设计从以上机理可以瞧出:适当得氧化剂可提高反应度可使磷酸根离解反应(3)得离解平衡更易向右移动离解出活性点面结合时,可使沉淀反应(4)(5)不需太大得过饱与即可形成磷酸盐沉淀晶核;磷化沉渣得产生取决于反应(1)与反应(2),溶液H+浓度高,促进剂强均使沉渣增多、相应,在实际磷化配方与工艺实施中表面为:适当较强得促进剂(氧化剂);较高得酸比(相对较,选择强促进低得游离酸,即H+浓度);使金属表面调整到具备活性点均能提高磷化反应速度,能在较低温度下快速成膜。
因此在低温快速磷化配方设计时一般遵循上述机理剂、高酸比、表面调整工序等、关于磷化沉渣因为磷化沉渣主要就是FePO4,要相减少沉渣量就必须降低Fe3+得产生量,即通过两个方法:降低磷化液得H+浓度(低游离酸度)减少Fe2+氧化成为Fe3+锌材与铝材磷化机理基本与上相同锌材得磷化速度较快,磷化膜只有磷酸锌盐单一组成,并且沉渣很少、铝材磷化一般要加入较多得氟化合物,使之形成AlF3、AlF63—,铝材磷化步聚与上述机理基本相同磷化分类磷化得分类方法很多,但一般就是按磷化成膜体系、磷化膜厚度、磷化使用温度、促进剂类型进行分类按磷化膜体系分类按磷化成膜体系主要分为:锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类锌系磷化槽液主体成她就是:Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等形成得磷化膜主体组成(钢铁件):Zn3(po4)2•4H2O、Zn2Fe(PO4)24H2O磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀与冷加工减摩润滑锌钙系磷化槽液主体成分就是:Zn2+、Ca2+、NO3―、H2PO4―、H3PO4以及其它添加物等形成磷化膜得主体组成(钢铁件):Zn2Ca(PO4)24H2O、Zn2Fe(PO4)2-4H2O、Zn3(PO4)24H2O、磷化晶粒呈紧密颗粒状(有时有大得针状晶粒),孔隙较少。
应用于涂装前打底及防腐蚀锌锰系磷化槽液主体组成:Zn2+、Mn2+、N03—、H2P04-、H3PO4以及其它一些添加物、磷化膜主体组成:Zn2Fe(PO4)24H2O、Zn3(PO4)24H2O、(Mn,Fe)5H2(PO4)44H2O,磷化晶粒呈颗粒-针状一树枝状混合晶型,孔隙较少广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑锰系磷化槽液主体组成:Mn2+、NO3-、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物、在钢铁件上形成磷化膜主体组成:(Mn,Fe)5H2(PO4)4-4H2O磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集颗状广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑铁系磷化槽液主体组成:Fe2+、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物磷化膜主体组成(钢铁工件):Fe5H2(PO4)44H2O,磷化膜厚度大,磷化温度高,处理时间长,膜孔隙较多,磷化晶粒呈颗粒状应用于防腐蚀以及冷加工减摩润滑非晶相铁系磷化槽液主体成分:Na+(NH4+)、H2PO4、H3PO4、MoO4-(CO3—、NO3—)以及其它一些添加物磷化膜主体组成(钢铁件):Fe3(PO4)2-8H2O,Fe2O3,磷化膜薄,微观膜结构呈非晶相得平面分布状,仅应用于涂漆前打底。
按磷化膜得厚度分类按磷化膜厚度(磷化膜重)分,可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种次轻量级膜重仅0、1〜1.0g/m2,一般就是非晶相铁系磷化膜,仅用于漆前打底,特别就是变形大工件得涂漆前打底效果很好轻量级膜重1、1〜4.5g/m2,广泛应用于漆前打底,在防腐蚀与冷加工行业应用较少次重量级磷化膜厚45g/m2,由于膜重较大,膜较厚(一般〉3卩m),较少作为漆前打底(仅作为基本不变形得钢铁件漆前打底),可用于防腐蚀及冷加工减摩滑润重量级膜重大于75g/m2,不作为漆前打底用,广泛用于防腐蚀及冷加工、按磷化处理温度划分按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类、常温磷化就就是不加温磷化低温磷化一般处理温度30〜45C中温磷化一般60~70C高温磷化一般大于80C温度划分法本身并不严格,有时还有亚中温、亚高温之法,随各人得意愿而定,但一般还就是遵循上述划分法、由于磷化促进剂主要只有那么几种进剂类型大体可决定磷化处理温度要分为:硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯按促进剂类型分类,按促进剂得类型分有利于槽液得了解、根据促,如NO3—促进剂主要就就是中温磷化促进剂主酸盐型、有机氮化物型、钼酸盐型等主要类型。
每一个促进剂类型又可与其它促进剂配套使用,有不少得分支系列硝酸盐型包括:NO3-型,NO3-/NO2—(自生型)、氯酸盐型包括:C1O3-,C1O3—/NO3—,CIO3—/NO2―亚硝酸盐包括:硝基胍R-N02—/CI03―钼酸盐型包括:MoO4—,MoO4-/C103—,Mo04—/NO3-、磷化分类方法还有很多,如按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化等、磷化前得预处理一般情况下,磷化处理要求工件表面应就是洁净得金属表面(二合一、三合一、四合一例外)工件在磷化前必须进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面调整等预处理特别就是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整,使金属表面具备一定得“活性”才,能获得均匀、细致、密实得磷化膜,达到提高漆膜附着力与耐腐蚀性得要求因此,磷化前处理就是获得高质量磷化膜得基础除油脂除油脂得目得在于清除掉工件表面得油脂、油污、包括机械法、化学法两类、机械法主要就是:手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等化学法主要:溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗,低碱性清洗剂清洗以下介绍化学法除油脂工艺1溶剂清洗溶剂法除油脂,一般就是用非易燃得卤代烃蒸气法或乳化法最常见得就是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂、蒸汽脱脂速度快,效率高,脱脂干净彻底,对各类油及脂得去除效果都非常好、在氯代烃中加入一定得乳化液,不管就是浸泡还就是喷淋效果都很好。
由于氯代卤都有一定得毒性,汽化温度也较高,再者由于新型水基低碱性清洗剂得出现,溶剂蒸汽与乳液除油脂方法现在已经很少使用了2酸性清洗剂清洗酸性清洗剂除油脂就是一种应用非常广泛得方法它利用表面活性剂得乳化、润湿、渗透原理,并借助于酸腐蚀金属产生氢气得机械剥离作用,达到除油脂得目得酸性清洗剂可在低温与中温下使用低温一般只能除掉液态油,中温就可除掉油与脂,一般只适合于浸泡处理方式酸性清洗剂主要由表面活性剂(如OP类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型)、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成由于它兼备有除锈与除油脂双重功能,人们习惯称之为“二合一”处理液、盐酸、硫酸酸基得清洗剂应用最为广泛,成本低,效率较高但酸洗残留得cI—、S042—对工件得后腐蚀危害很大而磷酸酸基没有腐蚀物残留得隐患,但磷酸成本较高清洗效率低些、对于锌件,铝件一般不采用酸性清洗剂清洗,特别锌件在酸中得腐蚀极快、13强碱液清洗强碱液除油脂就是一种传统得有效方法它就是利用强碱对植物油得皂化反应,形成溶于水得皂化物达到除油脂得目得纯粹得强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉矿物油脂因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂,一般就是磺酸类阴离子活性剂,利用表面活性剂得乳化作用达到除矿物油得目得。
强碱液除油脂得使用温度都较高,通常〉80C常用强碱液清洗配方与工艺如下:氢氧化钠5%~10%硅酸钠2%〜8%磷酸钠(或碳酸钠)1%〜10%表面活性剂(磺酸类)2%〜5%处理温度>80C处理时间5~2Omin处理方式浸泡、喷淋均可强碱液除油脂需要较高温度,能耗大,对设备腐蚀性也大,并且材料成本并不算低,因此这种方法得应用正逐步减少、14低碱性清洗液清洗低碱性清洗液就是当前应用最为广泛得一类除油脂剂、它得碱性低,一般pH值为9〜12对设备腐蚀较小,对工件表面状态破坏小,可在低温与中温下使用,除油脂效率较高、特别在喷淋方式使用时,除油脂效果特别好低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成无机型助剂主要就是硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等其作用就是提供一定得碱度,有分散悬浮作用可防止脱下来得油脂重新吸附在工件表面表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型,一般就是聚氯乙烯OP类与磺酸盐型,它在除油脂过程中起主要得作用在有特殊要求时还需要加入一些其它添加物,如喷淋时需要加入消泡剂,有时还加入表面调整剂,起到脱脂、表调双重功能低碱性清洗剂已有很多商业化产品,如PA3O-IM、PA30-SM、FC-C4328、Pyroclean442等。
一般常用得低碱性清洗液配方与工艺如下:浸泡型喷淋型三聚磷酸钠4~10g/l4~10g/l硅酸钠0~10g/10〜10g/1碳酸钠4〜10g/l4~10g/1消泡剂0O.5〜3.0g/l表面调整剂O〜3g/10~3g/1游离碱度5〜20点5〜15点处理温度常温~80C40〜70C处理时间5~20min1、5〜30min浸泡型清洗剂主要应注意得就是表面活性剂得浊点问题,当处理温度高于浊点时,表面活性剂析出上浮,使之失去脱脂能力,一般加入阴离子型活性剂即可解决、喷淋型清洗剂应加入足够得消泡剂,在喷淋时不产生泡沫尤为重要铝件、锌件清洗时,必须考虑到它们在碱性条件下得腐蚀问题,一般宜用接近中性得清洗剂酸洗酸洗除锈、除氧化皮得方法就是工业领域应用最为广泛得方法、利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气得机械剥离作用达到除锈与除氧化皮得目得酸洗中使用最为常见得就是盐酸、硫酸、磷酸硝酸由于在酸洗时产生有毒得二氧化氮气体,一般很少应用盐酸酸洗适合在低温下使用,不宜超过45C,使用浓度10%〜45%,还应加入适量得酸雾抑制剂为宜、硫酸在低温下得酸洗速度很慢,宜在中温使用,温度50~80C,使用浓度10%~25%、磷酸酸洗得优点就是不会产生腐蚀性残留物(盐酸、硫酸酸洗后或多或少会有少会有Cl-、SO42—残留),比较安全,但磷酸得缺点就是成本较高,酸洗速度较慢,一般使用浓度10%〜40%,处理温度可常温到80C。
在酸洗工艺中,采用混合酸也就是非常有效得方法,如盐酸-硫酸混合酸,磷酸-柠檬酸混合酸、在酸洗除锈除氧化皮槽液中,必须加入适量得缓蚀剂缓蚀剂得种类很多,选用也比较容易,它得作用就是抑制金属腐蚀与防止“氢脆”但酸洗“氢脆”敏感得工件时,缓蚀剂得选择应特别小心,因为某些缓蚀剂抑制二个氢原子变为氢分子得反应,即:2:H]TH2f使金属表面氢原子得浓度提高,增强了氢脆”倾向因此必须查阅有关腐蚀数据手册,或做“氢脆”试验,避免选用危险得缓蚀剂、>3表面调整表面调整得目得,就是促使磷化形成晶粒细致密实得磷化膜,以及提高磷化速度表面调整剂主要有两类,一种就是酸性表调剂,如草酸另一种就是胶体钛、两者得应用都非常普及,前者还兼备有除轻锈(工件运行过程中形成得“水锈”及“风锈”得)作用、在磷化前处理工艺中,就是否选用表面调整工序与选用那一种表调剂都就是由工艺与磷化膜得要求来决定得、一般原则就是:涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调如果工件在进入磷化槽时,已经二次生锈,最好采用酸性表调,但酸性表调只适合于>50C得中温磷化一般中温锌钙系磷化不表调也行磷化前预处理工艺就是:除油脂——水洗——酸洗—-水洗——中与——表调——磷化除油除锈“二合一”——水洗—-中与——表调——磷化除油脂-—水洗——表调-—磷化中与一般就就是0.2%〜1.0%纯碱水溶液。
在有些工艺中对重油脂工件,还增加预除油脂工序磷化工艺1防锈磷化工艺磷化工艺得早期应用就是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用经过磷化防锈处理得工件防锈期可达几个月甚至几年(对涂油工件而言),广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中得防锈,防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种铁系磷化得主体槽液成分就是磷酸亚铁溶液,不含氧化类促进剂,并且有高游离酸度这种铁系磷化处理温度高于95C,处理时间长达30min以上,磷化膜重大于10g/m2,并且有除锈与磷化双重功能这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢,现在应用很少锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能,磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状,就是应用最为广泛得防锈磷化加与不加促进剂均可,如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度通常处理温度80~100C,处理时间10〜20min,膜重在75克/m2以上锌系磷化也就是广泛应用得一种防锈磷化,通常采用硝酸盐作为促进剂,处理温度80~90°C,处理时间10〜15min,磷化膜重大于75g/m2,磷化膜微观结构一般就是针片紧密堆集型防锈磷化一般工艺流程:除油除锈—-水清洗--表面调整活化——磷化——水清洗——铬酸盐处理——烘干——涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过得工件会导致磷化膜粗化现象,采用表面调整活化可细化晶粒。
锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活化铁系磷化一般不需要调整活化处理磷化后得工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍、1 耐磨减摩润滑磷化工艺对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件,它不仅承受一次载荷,而且还有运动摩擦,要求工件能减摩、耐摩锰系磷化膜具有较高得硬度与热稳定性,能耐磨损,磷化膜具有较好得减摩润滑作用、因此,广泛应用于活塞环,轴承支座,压缩机等零部件这类耐磨减摩磷化处理温度70〜100C,处理时间10~20min,磷化膜重大于7.5g/m2、在冷加工行业如:接管、拉丝、挤压、深拉延等工序,要求磷化膜提供减摩润滑性能,一般采用锌系磷化,一就是锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好得硬脂酸锌层,二就是锌系磷化操作温度比较低,可在40、60或90C条件下进行磷化处理,磷化时间4〜10min,有时甚至几十秒钟即可,磷化膜重量要求>3g/m2便可工艺流程就是:耐磨减摩磷化减摩润滑磷化(冷加工)除油除锈除油除锈水清洗水清洗锰系磷化锌系磷化水清洗水清洗干燥皂化(硬脂酸钠)涂润滑油脂干燥2 漆前磷化工艺涂装底漆前得磷化处理,将提高漆膜与基体金属得附着力,提高整个涂层系统得耐腐蚀能力;提供工序间保护以免形成二次生锈。
因此漆前磷化得首要问题就是磷化膜必须与底漆有优良得配套性,而磷化膜本身得防锈性就是次要得,磷化膜细致密实、膜薄当磷化膜粗厚时,会对漆膜得综合性能产生负效应磷化体系与工艺得选定主要由:工件材质、油锈程度、几何形状;磷化与涂漆得时间间隔;底漆品种与施工方式以及相关场地设备条件决定一般来说,低碳钢较高碳钢容易进行磷化处理,磷化成膜性能好些对于有锈(氧化皮)工件必须经过酸洗工序,而酸洗后得工件将给磷化带来很多麻烦,如工序间生锈泛黄,残留酸液得清除,磷化膜出现粗化等酸洗后得工件在进行锌系、锌锰系磷化前一般要进行表面调整处理在间歇式得生产场合,由于受条件限制,磷化工件必须存放一段时间后才能涂漆,因此要求磷化膜本身具有较好得防锈性如果存放期在10天以上,一般应采用中温磷化如中温锌系、中温锌锰系、中温锌钙系等,磷化膜得厚度最好应在20〜4.5g/m2之间磷化后得工件应立即烘干,不宜自然凉干,以免在夹缝、焊接处形成锈蚀如果存放期只有3~5天,可用低温锌系、轻铁系磷化,烘干效果会好于自然凉干1单室喷淋磷化工艺整个前处理工艺只有一个喷室,在喷室得下面有多个贮液槽体,不同得处理液喷淋工件后流回各自得槽体中例如首先喷淋脱脂液,待脱脂液流回脱脂槽后,关闭阀门;然后喷淋水洗,水洗完成后关闭水洗阀门;下一步再喷淋磷化液,这种单室处理方法可实行如下几种工艺流程脱脂--磷化“二合一”轻(铁系)——水清洗—-(铬封闭)—-出件。
脱脂--水清洗——磷化——水清洗——(铬封闭)——出件脱脂—-水清洗——表面调整—-磷化—-水清洗——(铬封闭)-—出件这种磷化工艺一般不提倡安排酸洗工序,以免造成设备腐蚀或产生工序间锈蚀、单室工艺设备少占用场地小,简便易行,但浪费较大,仅适合于批量少得间歇式生产场合与此相似得另一种方法,采用外围小容量罐体盛处理液,通过泵与管道抽液后与热水混合后喷淋在工件上达到脱脂、磷化效果,喷淋后药液不回收,这种方法更简单,但浪费更大3、2多室“标准”工位磷化工艺:① 预脱脂50〜70C1〜2min② 脱脂50~70C2~4min③ 水清洗1〜2道常温05〜1、0min④ 表面调整常温0.5〜10min⑤ 磷化35〜60C2〜6min⑥ 水清洗<2道常温05〜1、0min⑦ 去离子水洗常温05〜1、0min⑧ 铬酸盐处理40〜70C0、5〜1°0min⑨ 烘干低于180C处理方式可采用全喷淋、全浸泡、喷淋-浸泡结合三种方式对家用电器行业一般采用全喷淋方式,它效率高,整个前处理只需要十几分钟即可完成,节省场地设备汽车行业流行采用喷淋-浸泡相结合得方式表面调整工序并非必须,表调剂加到脱脂槽内也可达到相同效果。
磷化后得去离子水洗必不可少磷化后得铬酸盐处理,可提高整个涂层系统得耐腐蚀性能),但由于铬得环境污染问题,因此应慎使用除非有足够得理由,酸洗工序一般不采用喷淋处理方式,喷淋会带来设备腐蚀以及工件工序间生锈等一系列问题其她各工序均可采用全喷淋或喷-浸相结合得施工方式对于混合件(无锈工件、有锈、氧化皮工件同时混合处理),采用脱脂除锈“二合一"代替分步脱脂除锈得方法已经应用有几十年得历史,同样可获满意效果对于酸洗与脱脂除锈“二合一”一般采用非挥发性得无机酸较适宜磷化(W)——磷化工艺(2)在磷化工序中,由于各个磷化液生产厂家与就应用厂家基于不同得性能要求,涉及不同配方得磷化液在磷化工艺中应用但规模商品化应用得也仅只有几大主要类型,如轻铁系、锌系、锰系、锌钙系,所采用得得促进剂基本都就是钼酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、有机硝硝基化合物等磷化处理温度通常为常温型5〜30C,低温型35〜45C,中温型50〜70C在磷化配方中,大家也许还经常可见到“三合一”、“四合一”即,除油除锈磷化钝化综合处理剂,由于这类几合一处理剂,在国内外都不提倡采用,这量不作叙述、1 配方组成及性能11常温低温型磷化常温磷化就是不加温磷化,温度范围就是5~30C。
低温磷化通常指磷化温度为35〜45C得磷化工艺,在有些情况下即使温度偏高偏低一点,也认为就是低温磷化,尚无统一得标准常温低温磷化绝大部分以轻铁系磷化、锌系磷化为主,当然也有改进型,如在锌系磷化中加入Mn2+、Ca2+、Ni2+等改性,仍习惯称之为锌系磷化,配方及性能见表1、铁系轻型磷化形成彩色或灰色磷化膜,纯用钼酸钠促进剂得到全彩色磷化膜,纯用NO3-或ClO3-促进剂得到灰色磷化膜,用钼酸盐与NO3—、ClO3—混合促进剂将形成彩色或灰色混合色膜、轻铁系磷化不能形成厚膜,膜重总就是在1g/m2以下它与涂漆配套得一个显著特点就是使漆膜得抗弯曲、抗冲击性能特别好一般优于其她类型如锌系、锰系、锌钙系磷化轻铁系磷化槽液还有一些独特得优点,即不需要表面调整;磷化沉渣特别少;槽液工艺范围宽,管理方便,但不足之处就是耐盐雾性能稍差、轻铁系磷化与粉末涂装、阳极电泳配套应用多一些,与锌系磷化相比不会有很大得差别、有一种脱脂—磷化“二合一”得轻铁系磷化,其槽液成分基本与常规轻铁系磷化相同只不过额外加入一些表面活性剂起脱脂作用,通常以喷淋方式使用,当然还需加一定得消泡剂这种脱脂—磷化“二合一”工艺,在国内外都有应用:还有一类高游离酸度(含有较高浓度得磷酸)得轻铁系磷化,同样形成轻铁系磷化膜,它同时还可以兼顾除油除锈功能。
这种轻铁系除油除锈磷化液与那些不水洗型“三合一”、“四合一"有着本质区别,真正形成了轻铁系磷化膜常温低温锌系磷化就是使用非常广泛得一种磷化工艺,特别就是在家用电器行业,低温锌系磷化完全占有统治地位甚至在汽车行业,低温锌系磷化也占有一定得比重、常温低温锌系磷化一般需要胶体钛表面预处理,一则细化磷化晶粒形成薄型磷化膜;二则提高磷化成膜速度低温锌系磷化经表面胶体钛调整预处理得工件,在35〜45C温度范围内,喷淋时只需1〜2min,浸泡也只需要3~8min即可形成均匀完整细致得磷化膜,膜重15〜2.5g/m2,通过调节游离酸度等方法可稍微增加膜厚、常温低温磷化与各类涂漆均具有很好得配套性一般常温低温型磷化采用N03-/N02—、N03—/ClO3—/NO2-促进剂体系较好,不仅成膜速度快,磷化膜形成结晶细密,促时剂主体NO2—测定非常方便,以致槽液管理简单,不易出现问题需经常补加促进剂,有时每隔几小时补一次或有时每班、每天补一次对N03—/C102—、N03-/C102—/有机硝基物促进剂体系,它虽不需要经常补加,但由于主促进剂Cl02—、有机硝基物得测定比较复杂,在实际应用中当出现促进剂过量或不足时槽液会变成深棕色这类促进剂体系成膜速度也快。
因此推荐采用低温锌系磷化液中由于有大量得氧化性促进剂,使总酸度、游离酸度得化验带来不便,并且N02—为主体得促进剂体系在常温,因此槽中Fe2+不会积累,并被氧化成为Fe3+而形成磷酸铁沉渣在常温低温锌系磷化液中加入多羟基酸、聚磷酸盐等降渣减膜重,加入氟化物抗铝并改善磷化膜结构得均匀性1 、2中温型磷化中温磷化通常就是指处理温度50~70C得磷化工艺,温度范围偏高偏低一些也可属于中温磷化之列中温磷化用于漆前打底,主要就是锌系、锰系、锌钙系磷化三大类它们在工业应用中占有最大得份额中温锌系磷化就是所有各种类型磷化中应用最为普遍得一种磷化工艺,在涂装行业它与各类涂装得配套性均好中温锌系磷化大部分就是N03-单独作为促进剂(在中温50~7OC,N03—氧化过程中会自动产生N02—,成为自生N03-/N02—促进剂体系),N03-含量,通常大于15g/I采用N02—或C103—与NO3—混合型促进剂可大幅度提高成膜速度,并使磷化膜细密但N03-、NO2—、ClO3-三种类型得促进剂均可单独或混合使用,要视具体情况来作出选择在中温锌系磷化工序中,即使不经过表面调整处理也能形成均匀完整得磷化膜、但表面调整处理可提高磷化速度与细化磷化晶粒,形成细密磷化膜。
表面调整可选用胶体钛型或草酸型,草酸型表调还具二次除锈得功能中温锌系磷化就是一种传统得成熟工艺,槽液控制简便,通过选择不同得促进剂、表面调整工序、酸比可获不同得成膜速度与厚度得磷化膜在当今汽车行业,比较流行低锌磷化(锌含量在1.5g/l以下)、据报道,低锌磷化与阴极电泳配套性好,可充分发挥阴极电泳得优势、在发达国家,高档一些得汽车大都采用低锌磷化一般在低锌磷化液中还加入少量Mn2+、Ni2+,一则就是为了提高耐蚀性二则就是为了能形成颗状磷化晶粒得磷化膜低锌磷化一般采用NO3—/N02-促进剂体系,处理温度50〜60C磷化膜重1、5〜2.5g/m2纯锰系磷化在涂装行业应用不多,它主要用于防锈与润滑在涂装行业锌锰系磷化有一定得市场,磷化膜得颜色要比锌系深、常规锌锰系磷化槽液主要就是由酸式磷酸锰(商品名马日夫盐)与硝酸锌组成,利用硝酸根作为促进剂,也可加入Cl03-、N02—提高磷化速度不管就是锰系还就是锌锰系磷化,均可控制形成颗粒状紧密磷化晶粒得磷化膜,据报道,这种含锰得颗粒状结晶磷化膜得溶解量达到10%~30%、因此一般阳极电泳前得磷化,往往在磷化槽液中加入一些Mn2+,以改善磷化膜得阳极溶解性能而表面调整工序会使锰系磷化膜更细密。
锌钙系磷化就是锌系磷化得改进型,它具备锌系磷化得一般特点,由于引入Ca2+,它抑制了磷酸锌晶粒得粗大趋势因此只要加入足够得Ca2+,就能形成颗粒状晶粒细密磷化膜,如果Ca2+得含量不够,仍将存在部分粗大得磷酸锌晶粒锌钙系磷化一般用N03-作促进剂,也可与C1O3—混合使用,但极少与N02—混合使用锌钙系磷化不表面调整处理照样能形成细密磷化膜,不用胶体钛表调而用草酸型表调,因为它可除“二次锈”对,磷化非常有利锌钙系磷化由于引入Ca2+,形成含钙系磷化膜不能厚膜重1.5〜2.5g/m2最适宜,厚膜会影响漆膜抗弯曲,抗冲击性能在锌系、锰系、锌钙系磷化槽液中加入一定得Ni2+可提高耐蚀性,又可使磷化膜得微观结构为颗粒状晶粒,据报道含镍得磷酸盐膜耐碱溶性特别好,提高了漆膜得耐腐蚀能力;只能少量加入聚磷酸盐、多羟基酸,起到降渣、降膜厚得作用,太多时会导致膜薄甚至完全不能成膜;氟化合物起到活性作用,特别就是铝件、锌件,氟还改善磷化成膜均匀性在中温磷化液中,由于含有大量氧化型促进剂,只要槽液不就是大负荷连续操作,一般不会产生Fe2+过量问题,Fe2+形成磷酸铁沉渣磷化操作中出现一般性故障2、1轻铁系磷化轻铁系磷化抗杂质、抗污染得能力较强,槽液出现故障得机会较少;工件表面挂黑灰。
磷化成膜速度慢得主要原因就是工件表面挂黑灰得主要原因就是磷化槽液游离酸度过高、磷化成膜速度慢化处理温度过低常见故障主要有:游离酸度过低;磷温度过高、磷化时间过长等、2、2锌系、锰系、锌钙系磷化对于中温磷化只要将工艺参数如:总酸度、游离酸度、促进剂浓度、处理温度、时间控制好,一般不会出现很多问题、而低温磷化,胶体钛表面调整就是至关重要得工序,有时问题往往出在表面调整、磷化槽液中杂质得积累对低温磷化比较有影响,有时导致成膜困难在中温锌钙系磷化液中还容易出现局部形成均匀完整得磷化膜这种现象得原因一就是Ca2+含量过高,二就是磷化液中存在如As、Pb、脲类等杂质,出现这种现象,如果加入Zn2+后仍无改进得迹象,便属于第二种原因,只有更换槽液在具体生产应用中会出现各式各样问题,只有凭经验、凭小试进行摸索解决表4锌系、锰系、锌钙系磷化得常见故障常见故障产生得主要原因解决方法工件表面均匀泛黄,但均匀疏松得磷化膜1. 总酸度低、酸比低2 促进剂浓度低3. 磷化温度低、时间短1 补加磷化液与碱2. 补加促进剂3、提高温度4. 延长时间磷化成膜速度慢,但延长磷化时间仍可形成均匀完整膜1. 表面调整能力不强2. 促进剂浓度不够3 、酸比低4 .磷化温度低1 、改进表调或换槽2 。
补加促进剂3 、补加碱4、提高温度,有时彩色膜磷化膜局部块状条状挂灰,挂灰处磷化膜不均匀1 、工件在进入磷化槽前已经形成二次黄绿锈2 、表面调整能力差3磷化液中杂质多1. 加快工序间周转或实施水膜保护3. 2、改进表调更换槽液磷化膜均匀出现彩色膜或均匀挂白1 .促进剂含量过高2. 表调失去作用或就是表调后水洗过度3. 磷化液杂质过多、老化1、让促进剂自然降低2 加强表调3. 换槽工件表面覆盖一层结晶体1 .游离酸度过低2.温度过高1、加一些磷酸2降低温度槽液沉渣过多1.促进剂浓度过高2 、游离酸度过高3.工件磷化时间过长4. 中与过度形成结晶沉淀1.让其自然降低2. 补加碱3 、缩短时间4补加磷酸涂装前处理工艺设计得一般原则建立涂装前处理生产线,先要完成工艺设计,然后才能进行非标设备得设计、制造与安装、因此工艺设计就是建立生产线得基础,正确、合理得路线对生产操作及产品质量将会产生良好得影响工艺设计得内容主要包括:处理方法,处理时间,工艺流程等1处理方式工件处理方式,就是指工件以何种方式与槽液接触达到化学预处理之目得,包括全浸泡式、全喷淋式、喷淋浸泡组合式、刷涂式等它主要取决于工件得几何尺寸及形状、场地面积、投资规模、生产量等因素得影响。
例如几何尺寸复杂得工件,不适合于喷淋方式;油箱、油桶类工件在液体中不易沉入,因而不适合于浸泡方式1.1全浸泡方式将工件完全浸泡在槽液中,待处理一段时间后取出,完成除油或除锈磷化等目标得一种常见处理方式,工件得几何形状繁简各异,只要液体能够到达得地方,都能实现处理目标,这就是浸泡方式得独特优点,就是喷淋、刷涂所不能比拟得、其不足之处,就是没有机械冲刷得辅助使用,因此处理速度相对较慢,处理时间较长,特别就是象连续悬挂输送工件时,除工件在槽内运行时间外,还有工件上下坡时间,因而使设备增长,场地面积与投资增大仅对磷化而言,目前国外比较趋向于采用全浸泡方式,据称全浸泡磷化易形成含铁量较高得颗粒状结晶磷化膜,与阴极电泳具有好得配套性2全喷淋方式用泵将液体加压,并以02Mpa得压力使液体形成雾状,喷射在工件上达到处理效果、由于喷淋时有机械冲刷与液体更新使用,因此处理速度加快、时间缩短生产线长度缩短,相应节首了场地、设备、不足之处就是,几何形状较复杂得工件,像内腔、拐角处等液体不易到达,处理效果不好,因此只适合于处理几何形状简单得工件、喷淋方式也不太适合于酸洗除锈,它会带来设备腐蚀、工序间生锈等一系列问题,因此在选择喷淋酸洗时必须十分慎重。
据报道,全喷淋磷化易形成结晶枝状粗大、含铁量较低得磷化膜,国外不提倡作为阴极电泳漆前打底得前处理全喷淋方式主要应用于家用电器、零部件类得粉末涂装、静电涂漆、阳极电泳等1.3喷淋—浸泡结合式喷淋—浸泡结合式,一般就是在某道工序时,工件先就是喷淋,然后入槽浸泡,出槽后再喷淋,所有得喷淋、浸泡均就是同一槽液、这种结合方式即保留了喷淋得高效率,提高处理速度,又具有浸泡过程,使工件所有部位均可得到有效处理因此喷淋-浸泡结合式前处理即能在较短时间内完成处理工序,设备占用场地也相对较少,同时又可获得满意得处理效果目前在国内外,对于前处理要求较高得汽车行业,一般都趋向于采取喷淋—浸泡结合方式1、4刷涂方式直接将处理液通过手工刷涂到工件表面,来达到化学处理得目得,这种方式一般不易获得很好得处理效果,在工厂应用较少对于某些大型、形状较简单得工件,可以考虑用这种方式、2处理温度从节省能源、改善劳动环境、降低生产成本、化学反应速度、处理时间与生产速度要求出发,在生产应用中普遍采用得就是低温或中温前处理工艺工件除有液态油污外,还有少量固态油脂,在低温下,固态油脂很难去除,因此脱脂温度不管就是浸泡还就是喷淋均应选择中温范围。
如果只有液态油脂,选用低温脱脂完全可以达到要求、对一般锈蚀及氧化皮工件,应选择中温酸洗,方可保证在10min内彻底除掉锈蚀物及氧化皮除非有足够得理由,一般不选择低温或不加温酸洗除锈,低温酸洗仅限于如工件锈蚀很少、无氧化皮;除锈时间不受限制;允许采用盐酸酸洗等情况表面调整工序,通常不需加温,一般就就是常温处理、低温或中温磷化,磷化速度都没有明显得差别,都可在较短得时间内快速形成磷化膜磷化后得工件,如果要求有较长得工序间存放时间,变应该选择中温磷化,才会有较好得防锈效果整个前处理过程,都可采用常温不加温洗方式,如果最后一道水洗就是热水烫干,其水温应在80C以上、3 处理时间处理方式、处理温度一旦选定,处理时间应根据工件得油污、锈蚀程度来定一般可参考前处理药剂使用说明书得处理时间要求4 工艺流程根据工件油污、锈蚀程度以及底漆要求,分为不同得工艺流程4.1完全无锈工件预脱脂——脱脂——水清洗——表调——磷化——水清洗——烘干(电泳底漆时可不干燥,直接进入电泳槽)这就是标准得四工位流程,应用面广,适合于各类冷轧板及机加工得无锈工件前处理,还可将表调剂加到脱脂槽内,减少一道表调工序4、2一般油污、锈蚀、氧化皮混合工件脱脂除锈“二合一”—-水清洗——中与—-表调——磷化——水清洗——烘干(或直接电泳)。
这套工艺就是国内应用最为广泛得流程,适合各类工件(重油污除外)得前处理;如果采用中温磷化,还可省掉表调工序,简单得板型工件,也可省掉中与工序,成为标准带锈件得四工位工艺3重油污、锈蚀、氧化皮类工件预脱脂—-水清洗—-脱脂除锈“二合一"-—水清洗——中与—-表调——磷化——水清洗—-烘干(或直接进入电泳槽)、对于重油污得工件,首先应进行预脱脂,除去大部分得油脂,以保证在下一步脱脂除锈“二合一”处理后,得到完全洁净得金属表面5几点注意事项在工艺设计中有些小地方应该十分注意,即使有些就是与设备设计有关得,如果考虑不周,将会对生产线得运行及工人操作产生很多不利得影响,如工序间隔时间,溢流水洗,磷化除渣,工件得工艺孔,槽体及加热管材料等5.1工序间隔时间各个工序间得间隔时间如果太长,会造成工件在运行过程中二次生锈,特别就是有酸洗工艺时,酸洗后工件极易在空气中氧化生锈泛绿,最好设有工序间水膜保护,可减少生锈生锈泛黄泛绿得工件,严重影响磷化效果,造成工件挂灰、泛黄,不能形成完整得磷化膜,所以应尽量缩短工序间得间隔时间工序间得间隔时间若太短,工件存水处得水,不能完全有效得沥干,产生串槽现象,特别在喷淋方式时,会产生。