磷化工藝流程

1、磷化工藝開放分類： 化學(xué)工程、化學(xué)工藝、化工術(shù)語(I)基本原理及分類磷化工藝過程是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屆提供保護(hù)，在一定 程度上防止金屆被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力； 在金屆冷加工工藝中起減摩潤滑使用。1基本原理磷化過程包括化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)。 不同磷化體系、不同其材的磷化反應(yīng)機(jī)理比較 復(fù)雜。雖然科學(xué)家在這方面已做過大量的研究，但至今未完全弄活楚。在很早以前，曾以一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式簡單表述磷化成膜機(jī)理：8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4Me2Fe(PO4)2?4H2

2、O(膜)+Me3(PO4)?4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2 fMe為Mn、Zn等，Machu等認(rèn)為，鋼鐵在含有磷酸及磷酸二氫鹽的高溫溶液 中浸泡，將形成以磷酸鹽沉淀物組成的晶粒狀磷化膜，并產(chǎn)生磷酸一氫鐵沉渣和氫氣。這個(gè)機(jī)理解釋比較粗糙，不能完整地解釋成膜過程。隨著對磷化研究逐步 深入，當(dāng)今，各學(xué)者比較贊同的觀點(diǎn)是磷化成膜過程主要是由如下4個(gè)步聚組成： 酸的浸蝕使基體金屆表面H+濃度降低Fe - 2eT Fe2+2H2 +2eT 2H (1)H2 促進(jìn)劑(氧化劑)加速O+H t R+H2OFe2+O t Fe3+R式中O為促進(jìn)劑(氧化劑)，R為還原產(chǎn)物，由于促進(jìn)劑氧化掉第一步反應(yīng)

3、所 產(chǎn)生的氫原子，加快了反應(yīng)(1)的速度，進(jìn)一步導(dǎo)致金屆表面 H+濃度急劇下 降。同時(shí)也將溶液中的Fe2+氧化成為Fe3+。 磷酸根的多級離解H3PO4 H2PO4 +H+ HPO42 +2H+ PO43 +3H (3)由于金屆表面的H+濃度急劇下降，導(dǎo)致磷酸根各級離解平衡向右移動，最終為 PO43-。 磷酸鹽沉淀結(jié)晶成為磷化膜當(dāng)金屆表面離解出的PO43 與溶液中(金屆界面)的金屆離子(如Zn2+、Mn2+、 Ca2+、Fe2+)達(dá)到溶度積常數(shù)Ksp時(shí)，就會形成磷酸鹽沉淀Zn2+Fe2+PO43 +H2A Zn2Fe(PO4)2?4H2Oj(4)3Zn2+2PO43 +4H2O =Zn3(PO

4、4)2?4H2O J (5)磷酸鹽沉淀與水分子一起形成磷化晶核，晶核繼續(xù)長大成為磷化晶粒，無數(shù)個(gè)晶 粒緊密堆集形而上學(xué)成磷化膜。磷酸鹽沉淀的副反應(yīng)將形成磷化沉渣Fe3+PO43 =FePO4 (6)以上機(jī)理不僅可解釋鋅系、鋌系、鋅鈣系磷化成膜過程，還可指導(dǎo)磷化配方與磷 化工藝的設(shè)計(jì)。從以上機(jī)理可以看出：適當(dāng)?shù)难趸瘎┛商岣叻磻?yīng)(2)的速度；較低的H+濃度可使磷酸根離解反應(yīng)(3)的離解平衡更易向右移動離解出 PO43-; 金屆表面如存在活性點(diǎn)面結(jié)合時(shí)，可使沉淀反應(yīng)(4) (5)不需太大的過飽和即可形成磷酸鹽沉淀晶核；磷化沉渣的產(chǎn)生取決于反應(yīng)(1)與反應(yīng)(2)，溶 液H+濃度高，促進(jìn)劑強(qiáng)均使沉渣增多

5、。相應(yīng)，在實(shí)際磷化配方與工藝實(shí)施中表 面為：適當(dāng)較強(qiáng)的促進(jìn)劑(氧化劑)；較高的酸比(相對較低的游離酸，即 H+ 濃度);使金屆表面調(diào)整到具備活性點(diǎn)均能提高磷化反應(yīng)速度，能在較低溫度下快速成膜。因此在低溫快速磷化配方設(shè)計(jì)時(shí)一般遵循上述機(jī)理，選擇強(qiáng)促進(jìn)劑、 高酸比、表面調(diào)整工序等。關(guān)于磷化沉渣。因?yàn)榱谆猎饕?FePO4,要相減少沉渣量就必須降低Fe3+ 的產(chǎn)生量，即通過兩個(gè)方法：降低磷化液的 H+濃度(低游離酸度)減少Fe2+ 氧化成為Fe3+。鋅材與鋁材磷化機(jī)理基本與上相同。 鋅材的磷化速度較快，磷化膜只有磷酸鋅鹽 單一組成，并且沉渣很少。鋁材磷化一般要加入較多的氟化合物，使之形成A1F3

6、、 A1F63-,鋁材磷化步聚與上述機(jī)理基本相同。2磷化分類磷化的分類方法很多，但一般是按磷化成膜體系、磷化膜厚度、磷化使用溫度、 促進(jìn)劑類型進(jìn)行分類。2.1按磷化膜體系分類按磷化成膜體系主要分為：鋅系、鋅鈣系、鋅鋌系、鋌系、鐵系、非晶相鐵系六 大類。鋅系磷化槽液主體成他是：Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促進(jìn)劑等。形成 的磷化膜主體組成(鋼鐵件)：Zn3(po4)2?4H2O、Zn2Fe(PO4)2?4H2O。磷化晶粒呈樹枝狀、針狀、孔隙較多。廣泛應(yīng)用于涂漆前打底、防腐蝕和冷加工減 摩潤滑。鋅鈣系磷化槽液主體成分是：Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它

7、添加物等。形成磷化膜的主體組成(鋼鐵件)：Zn2Ca(PO4)2?4H2O、Zn2Fe(PO4)2?4H2O、Zn3(PO4)2?4H2O。磷化晶粒呈緊密顆粒狀 (有時(shí)有大的 針狀晶粒)，孔隙較少。應(yīng)用于涂裝前打底及防腐蝕。鋅鋌系磷化槽液主體組成：Zn2+、Mn2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它 一些添加物。磷化膜主體組成：Zn2Fe(PO4)2?4H2O、Zn3(PO4)2?4H2O、(Mn,Fe)5H2(PO4)4?4H2O ,磷化晶粒呈顆粒-針狀-樹枝狀混合晶型，孔隙較少。 廣泛用于漆前打底、防腐蝕及冷加工減摩潤滑。鋌系磷化槽液主體組成：Mn2+、NO3-、H2PO4、H3

8、PO4以及其它一些添加物。 在鋼鐵件上形成磷化膜主體組成：(Mn,Fe)5H2(PO4)4?4H2O。磷化膜厚度大、 孔隙少，磷化晶粒呈密集顆狀。廣泛應(yīng)用于防腐蝕及冷加工減摩潤滑。鐵系磷化槽液主體組成：Fe2+、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。磷化 膜主體組成(鋼鐵工件)：Fe5H2(PO4)4?4H2O,磷化膜厚度大，磷化溫度高， 處理時(shí)間長，膜孔隙較多，磷化晶粒呈顆粒狀。應(yīng)用于防腐蝕以及冷加工減摩潤 滑。非晶相鐵系磷化槽液主體成分：Na+(NH4+)、H2PO4、H3PO4、MoO4-(ClO3-、 NO3-)以及其它一些添加物。磷化膜主體組成(鋼鐵件)：Fe3(PO4)2?8H

9、2O,Fe2O3,磷化膜薄，微觀膜結(jié)構(gòu)呈非晶相的平面分布狀，僅應(yīng)用于涂漆前打底。2.2按磷化膜的厚度分類按磷化膜厚度(磷化膜重)分，可分為次輕量級、輕量級、次重量級、重量級四 種。次輕量級膜重僅0.11.0g/m2,一股是非晶相鐵系磷化膜，僅用于漆前打底， 特別是變形大工件的涂漆前打底效果很好。輕量級膜重1.14.5 g/m2,廣泛應(yīng)用 于漆前打底，在防腐蝕和冷加工行業(yè)應(yīng)用較少。次重量級磷化膜厚4.67.5 g/m2, 由于膜重較大，膜較厚（一般>31）,較少作為漆前打底（僅作為基本不變形 的鋼鐵件漆前打底），可用于防腐蝕及冷加工減摩滑潤。重量級膜重大于7.5 g/m2, 不作為漆前打底

10、用，廣泛用于防腐蝕及冷加工。2.3按磷化處理溫度劃分按處理溫度可分為常溫、低溫、中溫、高溫四類。常溫磷化就是不加溫磷化。低 溫磷化一般處理溫度3045 C。中溫磷化一般6070 Co高溫磷化一般大于 80 Co溫度劃分法本身并不嚴(yán)格，有時(shí)還有業(yè)中溫、業(yè)高溫之法，隨各人的意 愿而定，但一般還是遵循上述劃分法。2.4按促進(jìn)劑類型分類由于磷化促進(jìn)劑主要只有那么幾種， 按促進(jìn)劑的類型分有利于槽液的了解。 根據(jù) 促進(jìn)劑類型大體可決定磷化處理溫度，如 NO3 -促進(jìn)劑主要就是中溫磷化。促 進(jìn)劑主要分為：硝酸鹽型、業(yè)硝酸鹽型、氯酸鹽型、有機(jī)氮化物型、鉗酸鹽型等主要類型。每一個(gè)促進(jìn)劑類型乂可與其它促進(jìn)劑配套使

11、用，有不少的分支系列。 硝酸鹽型包括：NO3型，NO3 /NO2 （自生型）。氯酸鹽型包括：C1O3 , C1O3 / NO3-, C1O3 / NO2 一。業(yè)硝酸鹽包括：硝基月瓜 R- NO2 / C1O3 一。 鉗酸鹽型包括：MoO4 , MoO4 / C1O3 , MoO4 / NO3 一。磷化分類方法還有很多，如按材質(zhì)可分為鋼鐵件、鋁件、鋅件以及混合件磷化等。磷化（U）磷化前的預(yù)處理一般情況下，磷化處理要求工件表面應(yīng)是潔凈的金屆表面（二合一、三合一、四 合一例外）。工件在磷化前必須進(jìn)行除油脂、銹蝕物、氧化皮以及表面調(diào)整等預(yù) 處理。特別是涂漆前打底用磷化還要求作表面調(diào)整，使金屆表面具備一

12、定的<性IJ才能獲得均勻、細(xì)致、密實(shí)的磷化膜，達(dá)到提高漆膜附著力和耐腐蝕性的 要求。因此，磷化前處理是獲得高質(zhì)量磷化膜的基礎(chǔ)。1除油脂除油脂的目的在于活除掉工件表面的油脂、油污。包括機(jī)械法、化學(xué)法兩類。機(jī) 械法主要是：手工擦刷、噴砂拋丸、火焰灼燒等。化學(xué)法主要：溶劑活洗、酸性 活洗劑活洗、強(qiáng)堿液活洗，低堿性活洗劑活洗。以下介紹化學(xué)法除油脂工藝。1.1溶劑活洗溶劑法除油脂，一般是用非易燃的鹵代輕蒸氣法或乳化法。最常見的是采用三氯 乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脫脂速度快，效率高，脫脂十凈徹 底，對各類油及脂的去除效果都非常好。在氯代輕中加入一定的乳化液，不管是 浸泡還是噴淋效果都

13、很好。由于氯代鹵都有一定的蠹性，汽化溫度也較高，再者 由于新型水基低堿性活洗劑的出現(xiàn)，溶劑蒸汽和乳液除油脂方法現(xiàn)在已經(jīng)很少使 用了。1.2酸性活洗劑活洗酸性活洗劑除油脂是一種應(yīng)用非常廣泛的方法。 它利用表面活性劑的乳化、潤濕、 滲透原理，并借助于酸腐蝕金屆產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用，達(dá)到除油脂的目的。酸性活洗劑可在低溫和中溫下使用。 低溫一般只能除掉液態(tài)油，中溫就可除掉油 和脂，一般只適合于浸泡處理方式。酸性活洗劑主要由表面活性劑（如 OP類非 離子型活性劑、陰離子磺酸鈉型）、普通無機(jī)酸、緩蝕劑三大部分組成。由于它 兼?zhèn)溆谐P與除油脂雙重功能，人們習(xí)慣稱之為 上合一處理液。鹽酸、硫酸酸基的活洗劑應(yīng)

14、用最為廣泛，成本低，效率較高。但酸洗殘留的C1-、 SO42-對工件的后腐蝕危害很大。而磷酸酸基沒有腐蝕物殘留的隱患， 但磷酸成本較局，活洗效率低些。對于鋅件，鋁件一般不采用酸性活洗劑活洗，特別鋅件在酸中的腐蝕極快。1.3強(qiáng)堿液活洗強(qiáng)堿液除油脂是一種傳統(tǒng)的有效方法。它是利用強(qiáng)堿對植物油的皂化反應(yīng)，形成 溶于水的皂化物達(dá)到除油脂的目的。純粹的強(qiáng)堿液只能皂化除掉植物油脂而不能 除掉礦物油脂。因此人們通過在強(qiáng)堿液中加入表面活性劑，一般是磺酸類陰離子 活性劑，利用表面活性劑的乳化作用達(dá)到除礦物油的目的。強(qiáng)堿液除油脂的使用溫度都較高，通常80 Co常用強(qiáng)堿液活洗配方與工藝如下： 氫氧化鈉5%10% 硅酸

15、鈉2%8% 磷酸鈉（或碳酸鈉） 1%10% 表面活性劑（磺酸類）2%5% 處理溫度80 C處理時(shí)間520min處理方式浸泡、噴淋均可強(qiáng)堿液除油脂需要較高溫度，能耗大，對設(shè)備腐蝕性也大，并且材料成本并不算 低，因此這種方法的應(yīng)用正逐步減少。1.4低堿性活洗液活洗低堿性活洗液是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一類除油脂劑。它的堿性低，一般 pH值為 912。對設(shè)備腐蝕較小，對工件表面狀態(tài)破壞小，可在低溫和中溫下使用，除 油脂效率較高。特別在噴淋方式使用時(shí)，除油脂效果特別好。低堿性活洗劑主要 由無機(jī)低堿性助劑、表面活性劑、消泡劑等組成。無機(jī)型助劑主要是硅酸鈉、三 聚磷酸鈉、磷酸鈉、碳酸鈉等。其作用是提供一定的堿度

16、，有分散懸浮作用?？?防止脫下來的油脂重新吸附在工件表面。表面活性劑主要采用非離子型與陰離子 型，一般是聚氯乙烯OP類和磺酸鹽型，它在除油脂過程中起主要的作用。在有 特殊要求時(shí)還需要加入一些其它添加物, 如噴淋時(shí)需要加入消泡劑，有時(shí)還加入 表面調(diào)整劑，起到脫脂、表調(diào)雙重功能。低堿性活洗劑已有很多商業(yè)化產(chǎn)品，如 PA30-IM、PA30-SM、FC-C4328、Pyroclean442 等。一般常用的低堿性活洗液配方和工藝如下：浸泡型噴淋型三聚磷酸鈉 410g/l 410g/l硅酸鈉010g/l 010g/l 碳酸鈉410g/l 410g/l 消泡劑0 0.53.0g/l表游處處斤調(diào)整劑 03

17、g/l 03 g/l離堿度520點(diǎn)515點(diǎn)理溫度常溫80C 4070 C理 時(shí) 間520min 1.53.0min浸泡型活洗劑主要應(yīng)注意的是表面活性劑的濁點(diǎn)問題，當(dāng)處理溫度高于濁點(diǎn)時(shí)， 表面活性劑析出上浮，使之失去脫脂能力，一般加入陰離子型活性劑即可解決。 噴淋型活洗劑應(yīng)加入足夠的消泡劑，在噴淋時(shí)不產(chǎn)生泡沫尤為重要。鋁件、鋅件活洗時(shí)，必須考慮到它們在堿性條件下的腐蝕問題，一般宜用接近中性的活洗劑。2酸洗酸洗除銹、除氧化皮的方法是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方法。利用酸對氧化物溶 解以及腐蝕產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用達(dá)到除銹和除氧化皮的目的。酸洗中使用最為常見的是鹽酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗時(shí)產(chǎn)生有蠹

18、的二氧化氮?dú)怏w，一 般很少應(yīng)用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過45 C,使用濃度10%45%, 還應(yīng)加入適量的酸霧抑制劑為宜。硫酸在低溫下的酸洗速度很慢，宜在中溫使用， 溫度5080 C,使用濃度10%25%。磷酸酸洗的優(yōu)點(diǎn)是不會產(chǎn)生腐蝕性殘留 物（鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會有少會有 Cl-、SO42-殘留），比較安全，但 磷酸的缺點(diǎn)是成本較高，酸洗速度較慢，一般使用濃度10%40%,處理溫度可常溫到80C。在酸洗工藝中，采用混合酸也是非常有效的方法，如鹽酸-硫酸混合酸，磷酸-檸檬酸混合酸。在酸洗除銹除氧化皮槽液中，必須加入適量的緩蝕劑。緩蝕劑的種類很多，選用 也比較容易，它的作用是抑制金

19、屆腐蝕和防止頂脆H但酸洗頂脆I敏感的工件 時(shí)，緩蝕劑的選擇應(yīng)特別小心，因?yàn)槟承┚徫g劑抑制二個(gè)氫原子變?yōu)闅浞肿拥姆?應(yīng)，即：2H tH2f,使金屆表面氫原子的濃度提高，增強(qiáng)了 脆 傾向。因此 必須查閱有關(guān)腐蝕數(shù)據(jù)手冊，或做 頂脆試驗(yàn)，避免選用危險(xiǎn)的緩蝕劑。3表面調(diào)整表面調(diào)整的目的，是促使磷化形成晶粒細(xì)致密實(shí)的磷化膜，以及提高磷化速度。 表面調(diào)整劑主要有兩類，一種是酸性表調(diào)劑，如草酸。另一種是膠體鈦。兩者的 應(yīng)用都非常普及，前者還兼?zhèn)溆谐p銹（工件運(yùn)行過程中形成的 冰銹及如銹» 的作用。在磷化前處理工藝中，是否選用表面調(diào)整工序和選用那一種表調(diào)劑都是 由工藝與磷化膜的要求來決定的。 一般原

20、則是：涂漆前打底磷化、快速低溫磷化 需要表調(diào)。如果工件在進(jìn)入磷化槽時(shí)，已經(jīng)二次生銹，最好采用酸性表調(diào)，但酸 性表調(diào)只適合于503的中溫磷化。一般中溫鋅鈣系磷化不表調(diào)也行。磷化前預(yù) 處理工藝是：除油脂一一水洗一一酸洗一一水洗一一中和一一表調(diào)一一磷化 除油除銹 三合一 II 洗一一中和一一表調(diào)一一磷化 除油脂水洗表調(diào)磷化中和一般就是0.2%1.0%純堿水溶液。在有些工藝中對重油脂工件，還增加預(yù) 除油脂工序。磷化（m）磷化工藝（1）1防銹磷化工藝磷化工藝的早期應(yīng)用是防銹，鋼鐵件經(jīng)磷化處理形成一層磷化膜，起到防銹作用。 經(jīng)過磷化防銹處理的工件防銹期可達(dá)幾個(gè)月甚至幾年（對涂油工件而言），廣泛 用于工序問

21、、運(yùn)輸、包裝貯存及使用過程中的防銹，防銹磷化主要有鐵系磷化、 鋅系磷化、鋌系磷化三大品種。鐵系磷化的主體槽液成分是磷酸業(yè)鐵溶液，不含氧化類促進(jìn)劑，并且有高游離酸度。這種鐵系磷化處理溫度高于 95C，處理時(shí)間長達(dá)30min以上，磷化膜重大 于10g/m2,并且有除銹和磷化雙重功能。這種高溫鐵系磷化由于磷化速度太慢， 現(xiàn)在應(yīng)用很少。鋌系磷化用作防銹磷化具有最佳性能， 磷化膜微觀結(jié)構(gòu)呈顆粒密堆集狀，是應(yīng)用 最為廣泛的防銹磷化。加與不加促進(jìn)劑均可，如果加入硝酸鹽或硝基月瓜促進(jìn)劑可 加快磷化成膜速度。通常處理溫度 80100C，處理時(shí)間1020min,膜重在 7.5克/m2以上。鋅系磷化也是廣泛應(yīng)用的一

22、種防銹磷化， 通常采用硝酸鹽作為促進(jìn)劑，處理溫度8090C,處理時(shí)間1015min，磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微觀結(jié)構(gòu)一般 是針片緊密堆集型。防銹磷化一般工藝流程：除油除銹一一水活洗一一表面調(diào)整活化一一磷化一一水活洗一一銘酸鹽處理烘十一一涂油脂或染色處理通過強(qiáng)堿強(qiáng)酸處理過的工件會導(dǎo)致磷化膜粗化現(xiàn)象，采用表面調(diào)整活化可細(xì)化晶 粒。鋅系磷化可采用草酸、膠體鈦表調(diào)。鋌系磷化可采用不溶性磷酸鋌懸浮液活 化。鐵系磷化一般不需要調(diào)整活化處理。磷化后的工件經(jīng)銘酸鹽封閉可大幅度提 高防銹性，如再經(jīng)過涂油或染色處理可將防銹性提高幾位甚至幾十倍。2耐磨減摩潤滑磷化工藝對于發(fā)動機(jī)活塞環(huán)、齒輪、制冷壓縮機(jī)一類

23、工件，它不僅承受一次載荷，而且還 有運(yùn)動摩擦，要求工件能減摩、耐摩。鋌系磷化膜具有較高的硬度和熱穩(wěn)定性， 能耐磨損，磷化膜具有較好的減摩潤滑作用。因此，廣泛應(yīng)用于活塞環(huán)，軸承支 座，壓縮機(jī)等零部件。這類耐磨減摩磷化處理溫度 70100C，處理時(shí)間10 20min，磷化膜重大于7.5g/m2。在冷加工行業(yè)如：接管、拉絲、擠壓、深拉延等工序，要求磷化膜提供減摩潤滑 性能，一般采用鋅系磷化，一是鋅系磷化膜皂化后形成潤滑性很好的硬脂酸鋅層， 二是鋅系磷化操作溫度比較低，可在40、60或90 C條件下進(jìn)行磷化處理，磷化 時(shí)間410min ,有時(shí)甚至幾十秒鐘即可，磷化膜重量要求3g/m2便可。工藝流 程是

24、：耐磨減摩磷化減摩潤滑磷化（冷加工）除油除銹除油除銹水活洗水活洗鋌系磷化鋅系磷化水活洗水活洗十燥皂化（硬脂酸鈉）涂潤滑油脂十燥3漆前磷化工藝涂裝底漆前的磷化處理，將提高漆膜與基體金屆的附著力，提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的 耐腐蝕能力；提供工序問保護(hù)以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問題是磷 化膜必須與底漆有優(yōu)良的配套性，而磷化膜本身的防銹性是次要的，磷化膜細(xì)致 密實(shí)、膜薄。當(dāng)磷化膜粗厚時(shí)，會對漆膜的綜合性能產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。磷化體系與工 藝的選定主要由：工件材質(zhì)、油銹程度、幾何形狀；磷化與涂漆的時(shí)間間隔；底 漆品種和施工方式以及相關(guān)場地設(shè)備條件決定。一般來說，低碳鋼較高碳鋼容易進(jìn)行磷化處理，磷化成膜性能好些

25、。對于有銹（氧 化皮）工件必須經(jīng)過酸洗工序，而酸洗后的工件將給磷化帶來很多麻煩，如工序問生銹泛黃，殘留酸液的活除，磷化膜出現(xiàn)粗化等。酸洗后的工件在進(jìn)行鋅系、 鋅鋌系磷化前一般要進(jìn)行表面調(diào)整處理。在間歇式的生產(chǎn)場合，由于受條件限制，磷化工件必須存放一段時(shí)間后才能涂漆， 因此要求磷化膜本身具有較好的防銹性。如果存放期在10天以上，一般應(yīng)采用中溫磷化，如中溫鋅系、中溫鋅鋌系、中溫鋅鈣系等，磷化膜的厚度最好應(yīng)在2.04.5g/m2之間。磷化后的工件應(yīng)立即烘十，不宜自然涼十，以免在夾縫、焊接 處形成銹蝕。如果存放期只有 35天，可用低溫鋅系、輕鐵系磷化，烘十效果會好于自然涼十。3.1單室噴淋磷化工藝整個(gè)

26、前處理工藝只有一個(gè)噴室，在噴室的下面有多個(gè)貯液槽體，不同的處理液噴 淋工件后流回各自的槽體中。例如首先噴淋脫脂液，待脫脂液流回脫脂槽后，關(guān) 閉閥門；然后噴淋水洗，水洗完成后關(guān)閉水洗閥門；下一步再噴淋磷化液，這種 單室處理方法可實(shí)行如下幾種工藝流程：脫脂一一磷化一合一 H （輕鐵系）一一水活洗一一（銘封閉）一一出件。脫脂 水活洗磷化水活洗（銘封閉）出件脫脂 水活洗表面調(diào)整磷化水活洗（銘封閉）出件 這種磷化工藝一般不提倡安排酸洗工序，以免造成設(shè)備腐蝕或產(chǎn)生工序間銹蝕。單室工藝設(shè)備少占用場地小，簡便易行，但浪費(fèi)較大，僅適合于批量少的間歇式 生產(chǎn)場合。與此相似的另一種方法，采用外圍小容量罐體盛處理液，

27、通過泵與管 道抽液后與熱水混合后噴淋在工件上達(dá)到脫脂、磷化效果，噴淋后藥液不回收， 這種方法更簡單，但浪費(fèi)更大。3.2多室布準(zhǔn)工位磷化工藝： 預(yù)脫脂 5070 C 12min 脫脂 5070 C 24min 水活洗12道 常溫0.51.0min 表面調(diào)整 常溫0.51.0min 磷化 3560 C 26min 水活洗2道常溫0.51.0min 去離子水洗 常溫0.51.0min 銘酸鹽處理 4070 C 0.51.0min 烘十低于180 C處理方式可采用全噴淋、全浸泡、噴淋-浸泡結(jié)合三種方式。對家用電器行業(yè)一 股采用全噴淋方式，它效率高，整個(gè)前處理只需要十幾分鐘即可完成，節(jié)省場地設(shè)備。汽車行

28、業(yè)流行米用噴淋-浸泡相結(jié)合的方式。表面調(diào)整工序并非必須，表調(diào)劑加到脫脂槽內(nèi)也可達(dá)到相同效果。 磷化后的去離 子水洗必不可少。磷化后的銘酸鹽處理，可提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕性能）， 但由于銘的環(huán)境污染問題，因此應(yīng)慎使用。除非有足夠的理由，酸洗工序一般不采用噴淋處理方式， 噴淋會帶來設(shè)備腐蝕以 及工件工序問生銹等一系列問題。其他各工序均可采用全噴淋或噴-浸相結(jié)合的 施工方式。對于混合件（無銹工件、有銹、氧化皮工件同時(shí)混合處理），采用脫脂除銹三:合一代替分步脫脂除銹的方法已經(jīng)應(yīng)用有幾十年的歷史，同樣可獲滿意效果。 對于酸洗和脫脂除銹 合一卜股采用非揮發(fā)性的無機(jī)酸較適宜。磷化（IV）磷化工藝（2）在磷

29、化工序中，由于各個(gè)磷化液生產(chǎn)廠家和就應(yīng)用廠家基于不同的性能要求，涉及不同配方的磷化液在磷化工藝中應(yīng)用。 但規(guī)模商品化應(yīng)用的也僅只有幾大主要 類型，如輕鐵系、鋅系、鋌系、鋅鈣系，所采用的的促進(jìn)劑基本都是鉗酸鹽、硝 酸鹽、業(yè)硝酸鹽、氯酸鹽、有機(jī)硝硝基化合物等。磷化處理溫度通常為常溫型5 30 C，低溫型3545 C，中溫型5070C。在磷化配方中，大家也許還經(jīng)?？梢姷?三合一 W M合一 II即除油除銹磷化鈍 化綜合處理劑，由于這類幾合一處理劑，在國內(nèi)外都不提倡采用，這量不作敘述。1配方組成及性能1.1常溫低溫型磷化常溫磷化是不加溫磷化，溫度范圍是530 C。低溫磷化通常指磷化溫度為35 45 C

30、的磷化工藝，在有些情況下即使溫度偏高偏低一點(diǎn)，也認(rèn)為是低溫磷化， 尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。常溫低溫磷化絕大部分以輕鐵系磷化、鋅系磷化為主，當(dāng)然也有改進(jìn)型，如在鋅系磷化中加入 Mn2+、Ca2+、Ni2+等改性，仍習(xí)慣稱之為鋅 系磷化，配方及性能見表1。鐵系輕型磷化形成彩色或灰色磷化膜， 純用鉗酸鈉促進(jìn)劑得到全彩色磷化膜， 純 用NO3-或C1O3-促進(jìn)劑得到灰色磷化膜，用鉗酸鹽和 NO3-、C1O3-混合促進(jìn)劑 將形成彩色或灰色混合色膜。輕鐵系磷化不能形成厚膜，膜重總是在1g/m2以下。它與涂漆配套的一個(gè)顯著特點(diǎn)是使漆膜的抗彎曲、抗沖擊性能特別好。一般優(yōu)于其他類型如鋅系、鋌系、鋅鈣系磷化。輕鐵系磷化槽

31、液還有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)， 即不需要表面調(diào)整；磷化沉渣特別少；槽液工藝范圍寬，管理方便，但不足之處 是耐鹽霧性能稍差。輕鐵系磷化與粉末涂裝、陽極電泳配套應(yīng)用多一些，與鋅系 磷化相比不會有很大的差別。有一種脫脂-磷化三合一的輕鐵系磷化，其槽液成分基本與常規(guī)輕鐵系磷化相同， 只不過額外加入一些表面活性劑起脫脂作用， 通常以噴淋方式使用，當(dāng)然還需加 一定的消泡劑。這種脫脂-磷化上合一工藝，在國內(nèi)外都有應(yīng)用：還有一類高游 離酸度（含有較高濃度的磷酸）的輕鐵系磷化，同樣形成輕鐵系磷化膜，它同時(shí) 還可以兼顧除油除銹功能。這種輕鐵系除油除銹磷化液與那些不水洗型三合一M合一有著本質(zhì)區(qū)別，真正形成了輕鐵系磷化膜。常

32、溫低溫鋅系磷化是使用非常廣泛的一種磷化工藝，特別是在家用電器行業(yè)，低溫鋅系磷化完全占有統(tǒng)治地位。甚至在汽車行業(yè)，低溫鋅系磷化也占有一定的比 重。常溫低溫鋅系磷化一般需要膠體鈦表面預(yù)處理，一則細(xì)化磷化晶粒形成薄型磷化膜；二則提高磷化成膜速度。低溫鋅系磷化經(jīng)表面膠體鈦調(diào)整預(yù)處理的工件， 在3545C溫度范圍內(nèi)，噴淋時(shí)只需12min，浸泡也只需要38min即可形 成均勻完整細(xì)致的磷化膜，膜重1.52.5g/m2 ,通過調(diào)節(jié)游離酸度等方法可稍 微增加膜厚。常溫低溫磷化與各類涂漆均具有很好的配套性。一般常溫低溫型磷化采用NO3-/NO2-、NO3-/ClO3-/NO2-促進(jìn)劑體系較好，不 僅成膜速度快，

33、磷化膜形成結(jié)晶細(xì)密，促時(shí)劑主體 NO2-測定非常方便，以致槽 液管理簡單，不易出現(xiàn)問題。需經(jīng)常補(bǔ)加促進(jìn)劑，有時(shí)每隔幾小時(shí)補(bǔ)一次或有時(shí) 每班、每天補(bǔ)一次。對NO3-/ClO2-、NO3-/ClO2-/有機(jī)硝基物促進(jìn)劑體系，它雖 不需要經(jīng)常補(bǔ)加，但由于主促進(jìn)劑 ClO2-、有機(jī)硝基物的測定比較復(fù)雜，在實(shí)際 應(yīng)用中當(dāng)出現(xiàn)促進(jìn)劑過量或不足時(shí)槽液會變成深棕色，使總酸度、游離酸度的化驗(yàn)帶來不便，并且這類促進(jìn)劑體系成膜速度也快。因此推薦采用NO2-為主體的 促進(jìn)劑體系。在常溫低溫鋅系磷化液中由于有大量的氧化性促進(jìn)劑，因此槽中 Fe2+不會積累，并被氧化成為Fe3+而形成磷酸鐵沉渣。在常溫低溫鋅系磷化液中加入

34、多羥基酸、聚磷酸鹽等降渣減膜重，加入氟化物抗 鋁并改善磷化膜結(jié)構(gòu)的均勻性。1.2中溫型磷化中溫磷化通常是指處理溫度 5070 C的磷化工藝，溫度范圍偏高偏低一些也可 屆于中溫磷化之列。中溫磷化用于漆前打底，主要是鋅系、鋌系、鋅鈣系磷化三 大類,它們在工業(yè)應(yīng)用中占有最大的份額。中溫鋅系磷化是所有各種類型磷化中應(yīng)用最為普遍的一種磷化工藝，在涂裝行業(yè)，它與各類涂裝的配套性均好。中溫鋅系磷化大部分是NO3-單獨(dú)作為促進(jìn)劑（在中溫5070 C, NO3-氧化過程中會自動產(chǎn)生 NO2-,成為自生NO3-/ NO2-促進(jìn) 劑體系），NO3-含量，通常大于15g/l。采用NO2-或C1O3-與NO3-混合型促

35、進(jìn) 劑可大幅度提高成膜速度，并使磷化膜細(xì)密。但 NO3-、NO2-、C1O3-三種類型 的促進(jìn)劑均可單獨(dú)或混合使用，要視具體情況來作出選擇。在中溫鋅系磷化工序 中，即使不經(jīng)過表面調(diào)整處理也能形成均勻完整的磷化膜。但表面調(diào)整處理可提 高磷化速度和細(xì)化磷化晶粒，形成細(xì)密磷化膜。表面調(diào)整可選用膠體鈦型或草酸 型，草酸型表調(diào)還具二次除銹的功能。 中溫鋅系磷化是一種傳統(tǒng)的成熟工藝， 槽 液控制簡便，通過選擇不同的促進(jìn)劑、表面調(diào)整工序、酸比可獲不同的成膜速度 和厚度的磷化膜。在當(dāng)今汽車行業(yè)，比較流行低鋅磷化（鋅含量在 1.5g/1以下）。據(jù)報(bào)道，低鋅磷 化與陰極電泳配套性好，可充分發(fā)揮陰極電泳的優(yōu)勢。在發(fā)

36、達(dá)國家，高檔一些的 汽車大都米用低鋅磷化。一般在低鋅磷化液中還加入少量 Mn2+、Ni2+,一則是 為了提高耐蝕性，二則是為了能形成顆狀磷化晶粒的磷化膜。低鋅磷化一般采用 NO3-/NO2-促進(jìn)劑體系，處理溫度5060 C磷化膜重1.52.5g/m2.純鋌系磷化在涂裝行業(yè)應(yīng)用不多,它主要用于防銹與潤滑。在涂裝行業(yè)鋅鋌系磷 化有一定的市場，磷化膜的顏色要比鋅系深。常規(guī)鋅鋌系磷化槽液主要是由酸式 磷酸鋌（商品名馬日夫鹽）和硝酸鋅組成，利用硝酸根作為促進(jìn)劑，也可加入 C1O3-、NO2-提高磷化速度。不管是鋌系還是鋅鋌系磷化，均可控制形成顆粒狀 緊密磷化晶粒的磷化膜，據(jù)報(bào)道，這種含鋌的顆粒狀結(jié)晶磷化

37、膜的溶解量達(dá)到 10%30%。因此一般陽極電泳前的磷化，往往在磷化槽液中加入一些Mn2+,以改善磷化膜的陽極溶解性能，而表面調(diào)整工序會使鋌系磷化膜更細(xì)密。鋅鈣系磷化是鋅系磷化的改進(jìn)型，它具備鋅系磷化的一般特點(diǎn)，由于引入Ca2+ , 它抑制了磷酸鋅晶粒的粗大趨勢。因此只要加入足夠的Ca2+,就能形成顆粒狀晶粒細(xì)密磷化膜，如果Ca2+的含量不夠，仍將存在部分粗大的磷酸鋅晶粒。鋅 鈣系磷化一般用NO3-作促進(jìn)劑，也可與ClO3-混合使用，但極少與NO2-混合 使用。鋅鈣系磷化不表面調(diào)整處理照樣能形成細(xì)密磷化膜，不用膠體鈦表調(diào)而用草酸型表調(diào)，因?yàn)樗沙淮武P對磷化非常有利。鋅鈣系磷化由于引入Ca2+,

38、 形成含鈣系磷化膜不能厚，膜重1.52.5g/m2最適宜，厚膜會影響漆膜抗彎曲， 抗沖擊性能。在鋅系、鋌系、鋅鈣系磷化槽液中加入一定的 Ni2+可提高耐蝕性，乂可使磷化 膜的微觀結(jié)構(gòu)為顆粒狀晶粒，據(jù)報(bào)道含銳的磷酸鹽膜耐堿溶性特別好， 提高了漆 膜的耐腐蝕能力；只能少量加入聚磷酸鹽、多羥基酸，起到降渣、降膜厚的作用， 太多時(shí)會導(dǎo)致膜薄甚至完全不能成膜； 氟化合物起到活性作用，特別是鋁件、鋅 件，氟還改善磷化成膜均勻性。在中溫磷化液中，由于含有大量氧化型促進(jìn)劑，只要槽液不是大負(fù)荷連續(xù)操作， 一般不會產(chǎn)生Fe2+過量問題，F(xiàn)e2+形成磷酸鐵沉渣。2磷化操作中出現(xiàn)一般性故障2.1輕鐵系磷化輕鐵系磷化抗

39、雜質(zhì)、抗污染的能力較強(qiáng)，槽液出現(xiàn)故障的機(jī)會較少，常見故障主 要有：磷化成膜速度慢；工件表面掛黑灰。磷化成膜速度慢的主要原因是：游離 酸度過低；磷化處理溫度過低。工件表面掛黑灰的主要原因是磷化槽液游離酸度 過高、溫度過高、磷化時(shí)間過長等。2.2鋅系、鋌系、鋅鈣系磷化對于中溫磷化只要將工藝參數(shù)如：總酸度、游離酸度、促進(jìn)劑濃度、處理溫度、 時(shí)間控制好，一般不會出現(xiàn)很多問題。而低溫磷化，膠體鈦表面調(diào)整是至關(guān)重要 的工序，有時(shí)問題往往出在表面調(diào)整。磷化槽液中雜質(zhì)的積累對低溫磷化比較有 影響，有時(shí)導(dǎo)致成膜困難。在中溫鋅鈣系磷化液中還容易出現(xiàn)局部形成均勻完整 的磷化膜。這種現(xiàn)象的原因一是Ca2+含量過高，二

40、是磷化液中存在如As、Pb、 月尿類等雜質(zhì)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象，如果加入 Zn2+后仍無改進(jìn)的跡象，便屆于第二種 原因，只有更換槽液。在具體生產(chǎn)應(yīng)用中會出現(xiàn)各式各樣問題，只有憑經(jīng)驗(yàn)、憑小試進(jìn)行摸索解決。表4鋅系、鋌系、鋅鈣系磷化的常見故障常見故障產(chǎn)生的主要原因解決方法工件表面均勻泛黃，但均勻疏松的磷化膜1 .總酸度低、酸比低2. 促進(jìn)劑濃度低3. 磷化溫度低、時(shí)間短1 .補(bǔ)加磷化液和堿2. 補(bǔ)加促進(jìn)劑3. 提高溫度4. 延長時(shí)間磷化成膜速度慢，但延長磷化時(shí)間仍可形成均勻完整膜1 .表面調(diào)整能力不強(qiáng)2 .促進(jìn)劑濃度不夠3. 酸比低4. 磷化溫度低1 .改進(jìn)表調(diào)或換槽2. 補(bǔ)加促進(jìn)劑3. 補(bǔ)加堿4. 提

41、高溫度磷化膜局部塊狀條狀掛灰，掛灰處磷化膜不均勻，有時(shí)彩色膜1 .工件在進(jìn)入磷化槽前已經(jīng)形成二次黃綠銹2 .表面調(diào)整能力差3.磷化液中雜質(zhì)多1 .加快工序問周轉(zhuǎn)或?qū)嵤┧けＷo(hù)2. 改進(jìn)表調(diào)3. 更換槽液磷化膜均勻出現(xiàn)彩色膜或均勻掛白1 .促進(jìn)劑含量過高2 .表調(diào)失去作用或是表調(diào)后水洗過度3.磷化液雜質(zhì)過多、老化1 .讓促進(jìn)劑自然降低2. 加強(qiáng)表調(diào)3. 換槽工件表面覆蓋一層結(jié)晶體1. 游離酸度過低2. 溫度過高1 .加一些磷酸2. 降低溫度槽液沉渣過多1 .促進(jìn)劑濃度過高2. 游離酸度過高3. 工件磷化時(shí)間過長4. 中和過度形成結(jié)晶沉淀1 .讓其自然降低2. 補(bǔ)加堿3. 縮短時(shí)間4. 補(bǔ)加磷酸磷

42、化（V）涂裝前處理工藝設(shè)計(jì)的一般原則 建立涂裝前處理生產(chǎn)線，先要完成工藝設(shè)計(jì)，然后才能進(jìn)行非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制 造和安裝。因此工藝設(shè)計(jì)是建立生產(chǎn)線的基礎(chǔ)，正確、合理的路線對生產(chǎn)操作及 產(chǎn)品質(zhì)量將會產(chǎn)生良好的影響。工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：處理方法，處理時(shí)間， 工藝流程等。1處理方式工件處理方式，是指工件以何種方式與槽液接觸達(dá)到化學(xué)預(yù)處理之目的，包括全浸泡式、全噴淋式、噴淋浸泡組合式、刷涂式等。它主要取決于工件的幾何尺寸 及形狀、場地面積、投資規(guī)模、生產(chǎn)量等因素的影響。例如幾何尺寸復(fù)雜的工件， 不適合于噴淋方式；油箱、油桶類工件在液體中不易沉入，因而不適合于浸泡方 式。1.1全浸泡方式將工件完全浸泡

43、在槽液中，待處理一段時(shí)間后取出，完成除油或除銹磷化等目標(biāo) 的一種常見處理方式，工件的幾何形狀繁簡各異，只要液體能夠到達(dá)的地方，都 能實(shí)現(xiàn)處理目標(biāo)，這是浸泡方式的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，是噴淋、刷涂所不能比擬的。其不 足之處，是沒有機(jī)械沖刷的輔助使用，因此處理速度相對較慢，處理時(shí)間較長， 特別是象連續(xù)懸掛輸送工件時(shí)，除工件在槽內(nèi)運(yùn)行時(shí)間外，還有工件上下坡時(shí)間， 因而使設(shè)備增長，場地面積和投資增大。僅對磷化而言,目前國外比較趨向于采 用全浸泡方式，據(jù)稱全浸泡磷化易形成含鐵量較高的顆粒狀結(jié)晶磷化膜，與陰極電泳具有好的配套性。1.2全噴淋方式用泵將液體加壓，并以0.10.2Mpa的壓力使液體形成霧狀，噴射在工件上達(dá)

44、 到處理效果。由于噴淋時(shí)有機(jī)械沖刷和液體更新使用，因此處理速度加快、時(shí)間 縮短。生產(chǎn)線長度縮短，相應(yīng)節(jié)首了場地、設(shè)備、不足之處是，幾何形狀較復(fù)雜 的工件，像內(nèi)腔、拐角處等液體不易到達(dá)，處理效果不好，因此只適合于處理幾 何形狀簡單的工件。噴淋方式也不太適合于酸洗除銹， 它會帶來設(shè)備腐蝕、工序 間生銹等一系列問題，因此在選擇噴淋酸洗時(shí)必須十分慎重。 據(jù)報(bào)道，全噴淋磷 化易形成結(jié)晶枝狀粗大、含鐵量較低的磷化膜，國外不提倡作為陰極電泳漆前打 底的前處理。全噴淋方式主要應(yīng)用于家用電器、零部件類的粉末涂裝、靜電涂漆、陽極電泳等。1.3噴淋-浸泡結(jié)合式噴淋-浸泡結(jié)合式，一般是在某道工序時(shí)，工件先是噴淋，然后

45、入槽浸泡，出槽 后再噴淋，所有的噴淋、浸泡均是同一槽液。這種結(jié)合方式即保留了噴淋的高效 率，提高處理速度，乂具有浸泡過程，使工件所有部位均可得到有效處理。因此 噴淋-浸泡結(jié)合式前處理即能在較短時(shí)間內(nèi)完成處理工序，設(shè)備占用場地也相對 較少，同時(shí)乂可獲得滿意的處理效果。目前在國內(nèi)外，對于前處理要求較高的汽 車行業(yè)，一般都趨向于采取噴淋-浸泡結(jié)合方式。1.4刷涂方式直接將處理液通過手工刷涂到工件表面， 來達(dá)到化學(xué)處理的目的，這種方式一般 不易獲得很好的處理效果，在工廠應(yīng)用較少。對于某些大型、形狀較簡單的工件， 可以考慮用這種方式。2處理溫度從節(jié)省能源、改善勞動環(huán)境、降低生產(chǎn)成本、化學(xué)反應(yīng)速度、處理時(shí)

46、間和生產(chǎn)速 度要求出發(fā)，在生產(chǎn)應(yīng)用中普遍采用的是低溫或中溫前處理工藝。工件除有液態(tài)油污外，還有少量固態(tài)油脂，在低溫下，固態(tài)油脂很難去除，因此脫脂溫度不管是浸泡還是噴淋均應(yīng)選擇中溫范圍。如果只有液態(tài)油脂，選用低溫脫脂完全可以達(dá)到要求。對一般銹蝕及氧化皮工件，應(yīng)選擇中溫酸洗，方可保證在10min內(nèi)徹底除掉銹蝕物及氧化皮。除非有足夠的理由，一般不選擇低溫或不加溫酸洗除銹，低溫酸 洗僅限于如：工件銹蝕很少、無氧化皮；除銹時(shí)間不受限制；允許采用鹽酸酸洗 等情況。表面調(diào)整工序，通常不需加溫，一般就是常溫處理。低溫或中溫磷化，磷化速度都沒有明顯的差別，都可在較短的時(shí)間內(nèi)快速形成磷 化膜。磷化后的工件，如果要

47、求有較長的工序問存放時(shí)間，變應(yīng)該選擇中溫磷化， 才會有較好的防銹效果。整個(gè)前處理過程，都可采用常溫不加溫洗方式，如果最后一道水洗是熱水燙十，其水溫應(yīng)在80 C以上。3處理時(shí)間處理方式、處理溫度一旦選定，處理時(shí)間應(yīng)根據(jù)工件的油污、銹蝕程度來定。一 股可參考前處理藥劑使用說明書的處理時(shí)間要求。4工藝流程根據(jù)工件油污、銹蝕程度以及底漆要求，分為不同的工藝流程。4.1完全無銹工件預(yù)脫脂一一脫脂一一水活洗一一表調(diào)一一磷化一一水活洗一一烘十（電泳底漆時(shí) 可不十燥，直接進(jìn)入電泳槽）。這是標(biāo)準(zhǔn)的四工位流程，應(yīng)用面廣，適合于各類 冷軋板及機(jī)加工的無銹工件前處理， 還可將表調(diào)劑加到脫脂槽內(nèi)，減少一道表調(diào) 工序。4

48、.2 一股油污、銹蝕、氧化皮混合工件脫脂除銹 三合一 H 一次活洗一一中和一一表調(diào)一一磷化一一水活洗一一烘十 （或直接電泳）。這套工藝是國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的流程，適合各類工件（重油污 除外）的前處理；如果采用中溫磷化，還可省掉表調(diào)工序，簡單的板型工件，也 可省掉中和工序，成為標(biāo)準(zhǔn)帶銹件的四工位工藝。4.3重油污、銹蝕、氧化皮類工件預(yù)脫脂一一水活洗一一脫脂除銹 上合一 H 一次活洗一一中和一一表調(diào)一一磷 化一一水活洗一一烘十(或直接進(jìn)入電泳槽)。對于重油污的工件，首先應(yīng)進(jìn)行 預(yù)脫脂，除去大部分的油脂，以保證在下一步脫脂除銹 上合一處理后，得到完 全潔凈的金屆表面。5幾點(diǎn)注意事項(xiàng)在工藝設(shè)計(jì)中有些小地

49、方應(yīng)該十分注意， 即使有些是與設(shè)備設(shè)計(jì)有關(guān)的，如果考 慮不周,將會對生產(chǎn)線的運(yùn)行及工人操作產(chǎn)生很多不利的影響， 如工序間隔時(shí)間, 溢流水洗，磷化除渣，工件的工藝孔，槽體及加熱管材料等。5.1工序間隔時(shí)間各個(gè)工序間的間隔時(shí)間如果太長，會造成工件在運(yùn)行過程中二次生銹，特別是有 酸洗工藝時(shí)，酸洗后工件極易在空氣中氧化生銹泛綠，最好設(shè)有工序問水膜保護(hù)， 可減少生銹。生銹泛黃泛綠的工件，嚴(yán)重影響磷化效果，造成工件掛灰、泛黃， 不能形成完整的磷化膜，所以應(yīng)盡量縮短工序間的間隔時(shí)間。 工序間的間隔時(shí)間 若太短，工件存水處的水，不能完全有效的瀝十，產(chǎn)生申槽現(xiàn)象，特別在噴淋方 式時(shí)，會產(chǎn)生相互噴射飛濺申槽，使槽

50、液成分不易控制，甚至槽液遭到破壞。因 此在考慮工序間隔時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件幾何尺寸、形狀選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)墓ば蜷g隔時(shí)間。5.2溢流水活洗提倡溢流水洗，以保證工件充分活洗十凈，減少申槽現(xiàn)象。溢流時(shí)應(yīng)該從底部進(jìn) 水，對角線上部開溢流孔溢流。5.3工件工藝孔對于某些管形件或易形成死角存水的工件， 必須選擇適當(dāng)?shù)奈恢勉@好工藝孔，保 證水能在較短的時(shí)間內(nèi)充分流盡。否則會造成申槽或者要在空中長時(shí)間瀝十， 產(chǎn) 生二次生銹，影響磷化效果。5.4磷化除渣對于任何一種磷化液都會或多或少產(chǎn)生沉渣(輕鐵系彩色磷化沉渣很少)，應(yīng)在 工藝予設(shè)計(jì)時(shí)注明設(shè)有磷化除渣裝置，特別是噴淋磷化時(shí)，除渣裝置必不可少， 典型的除渣裝置有：斜板沉淀

51、器、高位沉淀塔、離心除渣器、紙布袋濾渣等都可 供選擇。5.5槽體及加熱管材料雖然對于槽體加熱管材料的選擇不是工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容，如果在工藝設(shè)計(jì)時(shí)不予提醒，可能會造成設(shè)備設(shè)計(jì)人員的疏忽，而影響整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行。對于硫酸、鹽 酸酸洗時(shí)，其槽體材料只能選用玻璃鋼、花崗巖、塑料，加熱管只能選用鉛錦合 金管、陶瓷管，而不能選用不銹鋼材料。如果是采用磷酸酸洗，其槽體及加熱管 材料均可選用不銹鋼材料，當(dāng)然玻璃鋼、塑料、花崗巖均可。6幾種典型前處理工藝6.1汽車車身類此類工件均為冷軋板沖壓焊接而成， 要求工件不能有銹蝕，即使有極少量銹點(diǎn)也 應(yīng)在上件前打磨掉。采用陰極電泳底漆，對前處理要求較高。典型工藝為：(1)

52、手工預(yù)擦；(2) 預(yù)脫脂 噴淋，5070C, 1min(3) 脫脂 噴淋-浸泡-噴淋，5070 C, 0.52.00.5min(4) 水活洗二道 噴淋，常溫，1min(5) 表調(diào)噴淋，常溫，1min(6) 磷化 噴淋-浸泡-噴淋，5060 C, 1.03.00.5min(7) 水活洗 噴淋，常溫，1min(8) 循環(huán)去離子水洗 噴淋，常溫，1min(9) 新鮮去離子水洗 噴淋，常溫，1min6.2家用電器類一般也是由冷軋板沖壓而成，極少量銹蝕預(yù)先打磨掉。主要工件是冰箱、洗衣機(jī)、 空調(diào)器、家用小電器等。前處理后是粉末涂裝，也有部分是靜電或空氣噴漆。典 型工藝為:(1) 預(yù)脫脂 噴淋，5070C,

53、 1min；(2) 脫脂 噴淋，5070C, 1.5min；(3) 水活洗 噴淋，常溫，1min；(4) 表調(diào) 噴淋，常溫，0.5min ；(5) 磷化 噴淋，30 45 C, 2.5min；(6) 水活洗二道 噴淋，常溫，1min；(7) 去離子水洗 噴淋，常溫,1min；(8) 烘十 10140C, 10min。6.3汽車零部件、家用車、改裝車類這類產(chǎn)品批量一般不是很大，因此工序問時(shí)間長，工件帶有銹蝕、氧化皮、油污 等。常用工藝為：(1) 脫脂除銹上合一 H浸泡，1540C, 10min；(2) 水活洗 浸泡，常溫，1min ；(3) 中和浸泡，常溫，1min；(4) 表調(diào)浸泡，常溫,1m

54、in；(5) 磷化 浸泡，1540C, 10min；(6) 水活洗二道 浸泡，常溫，1min；(7) 烘十 110 140 C, 10min。6.4自行車、摩托車、拖拉機(jī)類因大部分工件有銹蝕、氧化皮、油污，產(chǎn)量一般都較大，要求處理速度快。一般 工藝為：(1) 除油除銹 上合一 H浸泡，6070C, 5070C, 10min ;(2) 水活洗 浸泡，常溫，1min；(3) 中和浸泡，常溫,1min；(4) 表調(diào)浸泡，常溫，1min；(5) 磷化 浸泡，3070C, 6min；(6) 水活洗二道 浸泡，常溫，1min；(7) 烘十 110 140 C, 10min。磷化(VI) 質(zhì)量控制及檢測方法

55、磷化后的工件，根據(jù)其用途，對其質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分項(xiàng)檢驗(yàn)。主要質(zhì)量控制指標(biāo)， 包括磷化膜外觀、磷化膜厚度或膜重、磷化膜或后處理以后的耐蝕性三大共性指 標(biāo)。根據(jù)磷化用途有時(shí)還要檢測：磷化與漆膜配套性、磷化膜硬度、摩擦系數(shù)、 抗擦傷性等指標(biāo)。關(guān)于磷化的三共性指標(biāo)，可參照如下標(biāo)準(zhǔn)及方法。磷化膜外觀：采用目測法，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) GB 11376-89金屆的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜和 GB 6807-86鋼鐵工件涂漆前磷化處理技術(shù)條件。磷化膜厚度或膜重：膜厚度測量采用GB 6462金屆的氧化覆蓋層橫斷面厚度 顯微鏡測量法，也可采用測厚儀,按照 GB 4956磁性金屆基體上非磁性覆 蓋層厚度測量磁性方法或GB 4957非磁性金屆基體上非導(dǎo)電覆蓋層測量渦 流方法。膜重測量采用重量法，可依照 GB 6807鋼鐵工件涂漆前磷化處理 技術(shù)條件或GB 9792金屆