金屬的磷化鍍鋅

1、磷化鍍鋅磷化 I 根本原理及分類磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反響形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過(guò)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：給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度 上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在 金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑使用。1 根本原理磷化過(guò)程包括化學(xué)與電化學(xué)反響。不同磷化體系、不同其材的磷化反響機(jī)理比 較復(fù)雜。雖然科學(xué)家在這方面已做過(guò)大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很 早以前，曾以一個(gè)化學(xué)反響方程式簡(jiǎn)單表述磷化成膜機(jī)理：8Fe+5MeH2PO4 2+8H2O+H3PO4MeFePQ2 4HO膜+M8PO 4H0膜+7FeHPQ 沉渣+8H2

2、 TMe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(guò)程。隨著對(duì)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(guò)程主要是由如下 4個(gè)步聚 組成： 酸的浸蝕使基體金屬外表H濃度降低Fe - 2e Fe2+2bT +2e 2H (1) 促進(jìn)劑氧化劑加速Q(mào)+H R+H 2QFe2+Q Fe3+R式中 Q 為促進(jìn)劑氧化劑， R 為復(fù)原產(chǎn)物，由于促進(jìn)劑氧化掉第一步反響 所產(chǎn)生的氫原子，加快了反響1的速度，進(jìn)一步導(dǎo)致金屬外表H濃度急劇下降。同時(shí)也將溶液中

3、的Fe2+氧化成為Fe3+。 磷酸根的多級(jí)離解H3PQ4 H2PQ4+H+ HPQ42+2H+ PQ43+3H3由于金屬外表的H濃度急劇下降，導(dǎo)致磷酸根各級(jí)離解平衡向右移動(dòng)，最終為 PQ43-。 磷酸鹽沉淀結(jié)晶成為磷化膜 當(dāng)金屬外表離解出的POT與溶液中金屬界面的金屬離子如 Zn2+、Mn. CaT Fe2+到達(dá)溶度積常數(shù)Ksp時(shí)，就會(huì)形成磷酸鹽沉淀Zn+FeT+POT+HOHZn2Fe(PC4) 2 4HbO；42+33Zn +2PQ_ +4H2O=Zn(PC4) 2 4H2O；5 磷酸鹽沉淀與水分子一起形成磷化晶核，晶核繼續(xù)長(zhǎng)大成為磷化晶粒，無(wú)數(shù)個(gè) 晶粒緊密堆集形而上學(xué)成磷化膜。磷酸鹽沉淀

4、的副反響將形成磷化沉渣Fe3+PO43=FePO4 6 以上機(jī)理不僅可解釋鋅系、錳系、鋅鈣系磷化成膜過(guò)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┛商岣叻错?2的速 度；較低的HF濃度可使磷酸根離解反響3的離解平衡更易向右移動(dòng)離解出 PO3-;金屬外表如存在活性點(diǎn)面結(jié)合時(shí)，可使沉淀反響4 5不需太大的 過(guò)飽和即可形成磷酸鹽沉淀晶核；磷化沉渣的產(chǎn)生取決于反響 1與反響2，溶液H濃度高，促進(jìn)劑強(qiáng)均使沉渣增多。相應(yīng)，在實(shí)際磷化配方與工藝 實(shí)施中外表為：適當(dāng)較強(qiáng)的促進(jìn)劑氧化劑；較高的酸比相對(duì)較低的游離 酸，即H濃度；使金屬外表調(diào)整到具備活性點(diǎn)均能提高磷化反響速度，能在 較低

5、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、外表調(diào)整工序等。關(guān)于磷化沉渣。因?yàn)榱谆猎饕?FePQ要相減少沉渣量就必須降低Fe3+的 產(chǎn)生量，即通過(guò)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)理根本與上相同。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。鋁材磷化一般要參加較多的氟化合物，使之形成 AIF3、AlF 63-，鋁材磷化步聚與上述機(jī)理根本相同。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

6、磷化成膜體系主要分為：鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、錳系、鐵系、非晶相鐵系 六大類。鋅系磷化槽液主體成他是：Zn2+、HHPO3、NO、HPQ、促進(jìn)劑等。形成的磷化膜 主體組成鋼鐵件：Zn3(po4)2 4HO、ZrbFe(PQ)2 4H2Q磷化晶粒呈樹(shù)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(rùn)滑。鋅鈣系磷化槽液主體成分是：Zn2+、C/、NO-、HPQ-、HPO以及其它添加物等。形成磷化膜的主體組成鋼鐵件：ZrbCa(PQ) 2 4H2QZn2Fe(PQ)2 4HO Zna(PCh) 2 4HQ 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。2

7、+ 2+ - -鋅錳系磷化槽液主體組成：Zn、Mn、NO、HPQ、HPO以及其它一些添加 物。磷化膜主體組成： Zn2Fe(PO4)2 4H2O、 Zn3(PO4) 2 4H2O、(MnFehFKPQ" 4HO,磷化晶粒呈顆粒-針狀-樹(shù)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(rùn)滑。錳系磷化槽液主體組成：MF、NO-、HPQ、HPO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) 5(PQ) 4 4HQ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(rùn)滑。鐵系磷化槽液主體組成：Fe2+、HPQ、HPQ以及其它一些添加物。磷

8、化膜主體組 成鋼鐵工件：Fe5H(PQ)4 4HO,磷化膜厚度大，磷化溫度高，處理時(shí)間 長(zhǎng)，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(rùn)滑。非晶相鐵系磷化槽液主體成分： N6(NHO、HPQ、HPQ、MoO(CIO3、NQ)以及 其它一些添加物。磷化膜主體組成鋼鐵件： Fe3(PO4)2 8H2O, 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2, 一般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2底效果很好。輕量級(jí)膜重1.14.5 g/m ,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(jí)

9、磷化膜厚 4.67.5 g/m :由于膜重較大，膜較厚一般3卩m，較少作為漆前打底僅作為根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(rùn)。重量級(jí)膜重大于 7.5 g/m 2, 不作為漆前打底 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3045C。中溫磷化一般6070C。高溫磷化一般大于 80 °C。溫度劃分法本身并不嚴(yán)格，有時(shí)還有亞中溫、亞高溫之法，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

10、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 NQ-促進(jìn)劑主要就是中溫磷化。促 進(jìn)劑主要分為：硝酸鹽型、亞硝酸鹽型、氯 酸鹽型、有機(jī)氮化物型、鉬酸鹽型 等主要類型。每一個(gè)促進(jìn)劑類型又可與其它促進(jìn)劑配套使用，有不少的分支系 列。硝酸鹽型包括：NQ-型，NQ-/NC2一自生型。氯酸鹽型包括：CIQ， CIQ / N03，CIQ-/ NO2一。亞硝酸鹽包括：硝基胍 R- NOT/ CIO 3。鉬酸鹽型 包括： MoO4, MoO4/ CIO 3, MoO4/ NO3。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磷化U一一磷化前的預(yù)處理一般情況下，磷化處理要求工件外表

11、應(yīng)是潔凈的金屬外表二合一、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、氧化皮以及外表調(diào)整 等預(yù)處理。特別是涂漆前打底用磷化還要求作外表調(diào)整，使金屬外表具備一定 的“活性，才能獲得均勻、細(xì)致、密實(shí)的磷化膜，到達(dá)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)量磷化膜的根底。1 除油脂 除油脂的目的在于去除掉工件外表的油脂、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?；瘜W(xué)法主要：溶劑清洗、 酸性清洗劑清洗、強(qiáng)堿液清洗，低堿性清洗劑清洗。以下介紹化學(xué)法除油脂工 藝。1.1 溶劑清洗溶劑法除油脂，一般是用非易燃的鹵代烴蒸氣法或乳化法。最常見(jiàn)的

12、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，脫脂干 凈徹底，對(duì)各類油及脂的去除效果都非常好。在氯代烴中參加一定的乳化液， 不管是浸泡還是噴淋效果都很好。由于氯代鹵都有一定的毒性，汽化溫度也較 高，再者由于新型水基低堿性清洗劑的出現(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 酸性清洗劑清洗酸性清洗劑除油脂是一種應(yīng)用非常廣泛的方法。它利用外表活性劑的乳化、潤(rùn) 濕、滲透原理，并借助于酸腐蝕金屬產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用，到達(dá)除油脂的 目的。酸性清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。酸性清洗劑主要由外表活

13、性劑如0P類非離子型活性劑、陰離子磺酸鈉型、普通無(wú)機(jī)酸、緩蝕劑三大局部組成。由于它兼?zhèn)溆谐P與除油脂雙重功能，人們習(xí)慣稱之為“二合一處理 液。常見(jiàn)的酸性清洗劑配方及工藝參數(shù)見(jiàn)下表。工藝低溫型中溫型磷酸酸基型工業(yè)鹽酸31%20%50%00工業(yè)硫酸98%0%15%15%30%0工業(yè)磷酸85%0010%40%外表活性劑OP類，磺酸類0.4% 1.0%0.4% 1.0%0.4% 1.0%緩蝕劑適量適量適量使用溫度常量45C50 80 r常溫80 r處理時(shí)間適當(dāng)5 10mi n適當(dāng)鹽酸、硫酸酸基的清洗劑應(yīng)用最為廣泛，本錢低，效率較高。但酸洗殘留的c、SQ2-對(duì)工件的后腐蝕危害很大。而磷酸酸基沒(méi)有腐蝕物殘

14、留的隱患，但磷酸 本錢較高，清洗效率低些。對(duì)于鋅件，鋁件一般不采用酸性清洗劑清洗，特別鋅件在酸中的腐蝕極快。強(qiáng)堿液清洗強(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(duì)植物油的皂化反響，形 成溶于水的皂化物到達(dá)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(guò)在強(qiáng)堿液中參加外表活性劑，一般是磺酸類 陰離子活性劑，利用外表活性劑的乳化作用到達(dá)除礦物油的目的。強(qiáng)堿液除油 脂的使用溫度都較高，通常80C。常用強(qiáng)堿液清洗配方與工藝如下：氫氧化鈉5%10%硅酸鈉2%8%磷酸鈉或碳酸鈉1%10%外表活性劑磺酸類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)

15、堿液除油脂需要較高溫度，能耗大，對(duì)設(shè)備腐蝕性也大，并且材料本錢并不 算低，因此這種方法的應(yīng)用正逐步減少。低堿性清洗液清洗低堿性清洗液是當(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(duì)設(shè)備腐蝕較小，對(duì)工件外表狀態(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。低堿性清洗劑主 要由無(wú)機(jī)低堿性助劑、外表活性劑、消泡劑等組成。無(wú)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，有分散懸浮 作用?？煞乐姑撓聛?lái)的油脂重新吸附在工件外表。外表活性劑主要采用非離子 型與陰離子型，一般是聚氯乙烯 0P類和磺酸鹽型，它在除油脂過(guò)程

16、中起主要的 作用。在有特殊要求時(shí)還需要參加一些其它添加物，如噴淋時(shí)需要參加消泡 劑，有時(shí)還參加外表調(diào)整劑，起到脫脂、表調(diào)雙重功能。低堿性清洗劑已有很 多商業(yè)化產(chǎn)品，如 PA30-IM、PA30-SM、FC-C4328、Pyroclean442 等。一般常用的低堿性清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 4 10g/l外表調(diào)整劑 03 g/l 03 g/l游 離 堿 度 520點(diǎn) 515點(diǎn)處理溫度常溫80C 4070C浸泡型清洗劑主要應(yīng)注意的是外表活性劑的濁點(diǎn)問(wèn)題，當(dāng)處理溫度高于濁點(diǎn) 時(shí)，外表活性劑析出上

17、浮，使之失去脫脂能力，一般參加陰離子型活性劑即可 解決。噴淋型清洗劑應(yīng)參加足夠的消泡劑，在噴淋時(shí)不產(chǎn)生泡沫尤為重要。鋁件、鋅件清洗時(shí)，必須考慮到它們?cè)趬A性條件下的腐蝕問(wèn)題，一般宜用接近 中性的清洗劑。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(duì)氧化物 溶解以及腐蝕產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用到達(dá)除銹和除氧化皮的目的。酸洗中使 用最為常見(jiàn)的是鹽酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗時(shí)產(chǎn)生有毒的二氧化氮?dú)?體，一般很少應(yīng)用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過(guò)45C，使用濃度10% 45%，還應(yīng)參加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5080C,使用濃度

18、10%25%磷酸酸洗的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn) 生腐蝕性殘留物鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會(huì)有少會(huì)有Cl -、SO42- 殘留，比較平安，但磷酸的缺點(diǎn)是本錢較高，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，必須參加適量的緩蝕劑。緩蝕劑的種類很多，選 用也比較容易，它的作用是抑制金屬腐蝕和防止“氫脆。但酸洗“氫脆敏 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)?氫分子的反響，即：2H TH2T，使金屬外表氫原子的濃度提高，增強(qiáng)了“氫 脆傾向。因此必須查

19、閱有關(guān)腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè)，或做“氫脆試驗(yàn)，防止選用危 險(xiǎn)的緩蝕劑。>3 外表調(diào)整外表調(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。外表調(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(guò)程中形成的“水 銹及“風(fēng)銹的作用。在磷化前處理工藝中，是否選用外表調(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(lái)決定的。一般原那么是：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? 50C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：

20、除油脂水洗酸洗水洗中和表調(diào)磷化除油除銹“二合一水洗中和表調(diào)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(duì)重油脂工件，還增加預(yù) 除油脂工序。磷化川磷化工藝11 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(guò)磷化防銹處理的工件防銹期可達(dá)幾個(gè)月甚至幾年對(duì)涂油工件而 言，廣泛用于工序間、運(yùn)輸、包裝貯存及使用過(guò)程中的防銹，防銹磷化主要 有鐵系磷化、鋅系磷化、錳系磷化三大品種。鐵系磷化的主體槽液成分是磷酸亞鐵溶液，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(zhǎng)達(dá)30min以上，磷化膜重 大于 10

21、g/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。2以上。2,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：除油除銹一一水清洗一一外表調(diào)整活化一一磷化一一水清洗一一鉻酸鹽處理一 烘干一一涂油脂或染色處理通過(guò)強(qiáng)堿強(qiáng)酸處理過(guò)的工件會(huì)導(dǎo)致磷化膜粗化現(xiàn)象，采用外表調(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)。錳系磷化可采用不溶性磷酸錳懸浮 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)鉻酸鹽封閉可大 幅度提高防銹性，如再經(jīng)過(guò)涂油或染色處理可將防銹性提高幾位甚至幾十倍， 見(jiàn)表1。表1磷化膜與涂油復(fù)合對(duì)耐蝕性的影響材料出現(xiàn)銹蝕時(shí)間h鹽霧AS

22、TM B117-64裸鋼鋼+涂油鋼+16g/m鋅磷化鋼+鋅磷化+涂油摘自 Freema n D B.Phosphati ng and Metal Pretreatme nt Woodhead- Fauk ner,1986.2耐磨減摩潤(rùn)滑磷化工藝在冷加工行業(yè)如：接管、拉絲、擠壓、深拉延等工序，要求磷化膜提供減摩潤(rùn) 滑性能，一般采用鋅系磷化，一是鋅系磷化膜皂化后形成潤(rùn)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90C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：耐磨減摩磷化 減摩潤(rùn)滑磷化冷加工除油除銹 除

23、油除銹水清洗水清洗錳系磷化鋅系磷化水清洗水清洗枯燥 皂化硬脂酸鈉涂潤(rùn)滑油脂 枯燥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屬的附著力，提高整個(gè)涂層系統(tǒng) 的耐腐蝕能力；提供工序間保護(hù)以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問(wèn)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(huì)對(duì)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(chǎng)地設(shè)備條件決定。一般來(lái)說(shuō)，低碳鋼較高碳鋼容易進(jìn)行磷化處理，磷化成膜性能好些。對(duì)于有銹 氧化皮工件必須經(jīng)過(guò)酸洗工序，而酸

24、洗后的工件將給磷化帶來(lái)很多麻煩， 如工序間生銹泛黃，殘留酸液的去除，磷化膜出現(xiàn)粗化等。酸洗后的工件在進(jìn) 行鋅系、鋅錳系磷化前一般要進(jìn)行外表調(diào)整處理。2之間。磷化后的工件應(yīng)立即烘干，不宜自然涼干，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，烘干效果會(huì)好于自 然涼干。3.1 單室噴淋磷化工藝整個(gè)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(mén)；然后噴淋水洗，水洗完成后關(guān)閉水洗閥門(mén)；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：脫脂磷化“二合一輕鐵系水清

25、洗鉻封閉出件。脫脂水清洗磷化水清洗鉻封閉出件脫脂水清洗外表調(diào)整磷化水清洗鉻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(chǎng)地小，簡(jiǎn)便易行，但浪費(fèi)較大，僅適合于批量少的 間歇式生產(chǎn)場(chǎng)合。與此相似的另一種方法，采用外圍小容量罐體盛處理液，通 過(guò)泵與管道抽液后與熱水混合后噴淋在工件上到達(dá)脫脂、磷化效果，噴淋后藥 液不回收，這種方法更簡(jiǎn)單，但浪費(fèi)更大。3.2 多室“標(biāo)準(zhǔn) 工位磷化工藝： 預(yù)脫脂5070C 12min 脫脂5070°C 24min磷化3560C 26min烘干低于180C 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(duì)

26、家用電器行業(yè)一 般采用全噴淋方式，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(chǎng) 地設(shè)備。汽車行業(yè)流行采用噴淋-浸泡相結(jié)合的方式。外表調(diào)整工序并非必須，表調(diào)劑加到脫脂槽內(nèi)也可到達(dá)相同效果。磷化后的去 離子水洗必不可少。磷化后的鉻酸鹽處理，可提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕性能 見(jiàn)表2，但由于鉻的環(huán)境污染問(wèn)題，因此應(yīng)慎使用。表2鉻酸鹽處理對(duì)漆膜耐蝕性能影響劃痕3mn擴(kuò)散時(shí)間h鹽霧 ASTMB117-64去離子水洗鉻酸鹽處理輕鐵系4896鋅系144240鋅鈣系216288鋅系192312鋅鈣系264360 數(shù)據(jù)來(lái)源與表1相同3.3混合件磷化處理工藝銹蝕工件脫脂4070C 38min 酸洗4070C 3

27、8min磷化3560°C 310min(11)烘干 <180C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(huì)帶來(lái)設(shè)備腐蝕 以及工件工序間生銹等一系列問(wèn)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(duì)于混合件無(wú)銹工件、有銹、氧化皮工件同時(shí)混合處理，采用脫脂除銹 “二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(duì)于酸洗和脫脂除銹“二合一一般采用非揮發(fā)性的無(wú)機(jī)酸較適宜。磷化IV磷化工藝2在磷化工序中，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

28、鐵系、鋅系、錳系、鋅鈣系，所采用的的促進(jìn)劑根本都是鉬酸 鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、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530 C，低溫型3545C,中溫型5070C。在磷化配方中，大家也許還經(jīng)?？梢?jiàn)到“三合一、“四合一，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(guó)內(nèi)外都不提倡采用，這量 不作表達(dá)。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 530C。低溫磷化通常指磷化溫度為 3545C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(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。常溫低溫磷化絕大局部以輕鐵系磷化、鋅系磷化為主， 當(dāng)然也有改進(jìn)型，如在

29、鋅系磷化中參加 Mf、CaT、皿2+等改性，仍習(xí)慣稱之為 鋅系磷化，配方及性能見(jiàn)表 1。鐵系輕型磷化形成彩色或灰色磷化膜，純用鉬酸鈉促進(jìn)劑得到全彩色磷化膜， 純用NO或CIQ-促進(jìn)劑得到灰色磷化膜，用鉬酸鹽和 NO、CIQ-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、錳系、鋅鈣系磷化。輕鐵系磷化槽液還有一些獨(dú)特的優(yōu) 點(diǎn)，即不需要外表調(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(yáng)極電泳配套應(yīng)用多一 些，與鋅系磷化相

30、比不會(huì)有很大的差異。表1常溫低溫磷化液配方組成及一般性能磷化體系輕鐵系鋅系根底配方組成+ + Na、NH4、HPQ、HPQ2+- -Zn、HPQ、NO、HPQ添加物Cr6+、Cr3+、Ni2+、CU、多羥基酸、含氟化合物、聚磷酸 鹽等Cr6+、Ni2+、m6+、多羥基 酸、聚磷酸鹽、含氟化合 物等促進(jìn)劑鉬酸鹽、CIQ-、NO等NQ、NQ、CIQ-、有機(jī)硝基物等槽液參數(shù)總酸度520點(diǎn) 游離酸度0.35.0點(diǎn) 酸比520總酸度?10點(diǎn) 游離酸度14點(diǎn)酸比1530一般流程除油銹水洗磷化水清洗除油銹水清洗外表調(diào)整磷化水清洗磷化膜外觀紅藍(lán)黃彩色或灰色灰色-深灰色磷化膜重<1g/m21 4g/m2磷

31、化膜組成磷酸鐵鹽、鐵的氧化物磷酸鋅鹽、磷酸鐵鋅鹽與涂漆配套性一般，與粉末涂裝配套性最 好，與陽(yáng)極電泳配套性好， 不適合硝基、過(guò)氧乙烯底漆 配套與各類涂漆配套性均好有一種脫脂-磷化“二合一的輕鐵系磷化，其槽液成分根本與常規(guī)輕鐵系磷化 相同，只不過(guò)額外參加一些外表活性劑起脫脂作用，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“二合一工藝，在國(guó)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、“四合一有著本質(zhì)區(qū)別，真正形成了輕鐵系磷化膜。2，通過(guò)調(diào)節(jié)游離酸度等方法可

32、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。表2不同促進(jìn)劑體系的常、低溫磷化性能促進(jìn)劑體系NQ7NQ-NQ7CIQ37NQ-NQ7CIQ3-NQ/CIQ3/ 有 機(jī)硝基物槽液沉渣一般多多多槽液顏色無(wú)色-微藍(lán)無(wú)色-微藍(lán)無(wú)色深棕色槽液補(bǔ)加經(jīng)常補(bǔ)加經(jīng)常補(bǔ)加定期補(bǔ)加定期補(bǔ)加槽液管理簡(jiǎn)單方便簡(jiǎn)單方便一般較難磷化成膜速 度快快較慢一般一般常溫低溫型磷化采用 NO/NO-、NO/CIO3/NC2-促進(jìn)劑體系較好，不僅成膜速度快，磷化膜形成結(jié)晶細(xì)密，促時(shí)劑主體NO測(cè)定非常方便，以致槽液管理簡(jiǎn)單，不易出現(xiàn)冋題。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(duì) NO/CIO2、NO

33、/CIO2-/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 CIO2-、有機(jī)硝基物的測(cè)定比較復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用 中當(dāng)出現(xiàn)促進(jìn)劑過(guò)量或缺乏時(shí)槽液會(huì)變成深棕色，使總酸度、游離酸度的化驗(yàn) 帶來(lái)不便，并且這類促進(jìn)劑體系成膜速度也快。因此推薦采用NO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 Fe'+不會(huì)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參加多羥基酸、聚磷酸鹽等降渣減膜重，參加氟化物 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 5070C的磷化工藝，溫度范圍偏高偏低一些也可 屬于中溫磷化之列

34、。中溫磷化用于漆前打底，主要是鋅系、錳系、鋅鈣系磷化 三大類，它們?cè)诠I(yè)應(yīng)用中占有最大的份額。表3中溫磷化液組成及性能磷化體系鋅系錳系鋅鈣系根底配方組成Zn2+、H2PO-、NO-、H3POMrT、HPQ-、NO、H3POZn2+、CaT、HPO-、NO-、H3PQ一般添加物Ni2、Cd、多羥基酸、聚磷酸鹽、氟化物Zn2、Ni2、多羥基酸、聚酸酸鹽、氟化物 Ni、聚磷酸鹽、多羥基酸、氟化物促進(jìn)劑NO、CIO-、NONO、CIQ-、NO- -222NO、CIQ磷化膜組成磷酸鋅、鐵鹽磷酸鋅、鐵鹽磷酸鋅、鈣、鐵與涂漆配套性優(yōu)良優(yōu)良一般優(yōu)良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

35、涂裝行 業(yè)，它與各類涂裝的配套性均好。中溫鋅系磷化大局部是NO3- 單獨(dú)作為促進(jìn)劑在中溫5070C, NO氧化過(guò)程中會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生 NO，成為自生NO/ NO2-促進(jìn) 劑體系，NO含量，通常大于15g/l。采用NO或CIQ-與NO混合型促進(jìn)劑可 大幅度提高成膜速度，并使磷化膜細(xì)密。但 NQ、NO、CIO3-三種類型的促進(jìn)劑 均可單獨(dú)或混合使用，要視具體情況來(lái)作出選擇。在中溫鋅系磷化工序中，即 使不經(jīng)過(guò)外表調(diào)整處理也能形成均勻完整的磷化膜。但外表調(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。外表調(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，

36、槽液控制簡(jiǎn)便，通過(guò)選擇不同的促進(jìn)劑、外表調(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/l 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(shì)。在興旺國(guó)家，高檔一 些的汽車大都采用低鋅磷化。一般在低鋅磷化液中還參加少量 Mn、 Ni ，一那么 是為了提高耐蝕性，二那么是為了能形成顆狀磷化晶粒的磷化膜。低鋅磷化一般- -2采用 NO3-/NO2-2.純錳系磷化在涂裝行業(yè)應(yīng)用不多，它主要用于防銹與潤(rùn)滑。在涂裝行業(yè)鋅錳系 磷化有一定的市場(chǎng)，磷化膜的顏色要比鋅系深。常規(guī)鋅錳系磷化槽液主要是由 酸式磷酸錳商品名馬日夫鹽和硝酸鋅組成，

37、利用硝酸根作為促進(jìn)劑，也可 參加CIO-、NO提高磷化速度。不管是錳系還是鋅錳系磷化，均可控制形成顆 粒狀緊密磷化晶粒的磷化膜，據(jù)報(bào)道，這種含錳的顆粒狀結(jié)晶磷化膜的溶解量 到達(dá) 10%30%。因此一般陽(yáng)極電泳前的磷化，往往在磷化槽液中參加一些Mn2+,以改善磷化膜的陽(yáng)極溶解性能，而外表調(diào)整工序會(huì)使錳系磷化膜更細(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(shì)。因此只要參加足夠的Ca2+，就能形成顆粒狀晶粒細(xì)密磷化膜，如果 Ca2+的含量不夠，仍將存在局部粗大的磷酸鋅晶 粒。鋅鈣系磷化一般用 NO作促進(jìn)劑，也可與CIQ-混合使用，但極少與

38、NO混 合使用。鋅鈣系磷化不外表調(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岸武P，對(duì)磷化非常有利。鋅鈣系磷化由于 引入CaT最適宜，厚膜會(huì)影響漆膜抗彎曲，抗沖擊性能。在鋅系、錳系、鋅鈣系磷化槽液中參加一定的Ni2+可提高耐蝕性，又可使磷化膜的微觀結(jié)構(gòu)為顆粒狀晶粒，據(jù)報(bào)道含鎳的磷酸鹽膜耐堿溶性特別好，提高了 漆膜的耐腐蝕能力；只能少量參加聚磷酸鹽、多羥基酸，起到降渣、降膜厚的 作用，太多時(shí)會(huì)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(huì)產(chǎn)生

39、Fe2+過(guò)量問(wèn)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雜質(zhì)、抗污染的能力較強(qiáng)，槽液出現(xiàn)故障的時(shí)機(jī)較少，常見(jiàn)故障 主要有：磷化成膜速度慢；工件外表掛黑灰。磷化成膜速度慢的主要原因是： 游離酸度過(guò)低；磷化處理溫度過(guò)低。工件外表掛黑灰的主要原因是磷化槽液游 離酸度過(guò)高、溫度過(guò)高、磷化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等。2.2鋅系、錳系、鋅鈣系磷化對(duì)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(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。而低溫磷化，膠體鈦外表調(diào)整是至 關(guān)重要的工序，有時(shí)問(wèn)題往往出在外表調(diào)整。磷化槽液中雜質(zhì)的積累對(duì)低溫磷 化比較有影響，有時(shí)導(dǎo)致成膜困難

40、。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 CaT含量過(guò)高，二是磷化液中存在 如As、Pb脲類等雜質(zhì)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象，如果參加 Zn2+后仍無(wú)改進(jìn)的跡象，便 屬于第二種原因，只有更換槽液。在具體生產(chǎn)應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)各式各樣問(wèn)題，只有憑經(jīng)驗(yàn)、憑小試進(jìn)行摸索解決表4鋅系、錳系、鋅鈣系磷化的常見(jiàn)故障常見(jiàn)故障產(chǎn)生的主要原因解決方法工件外表均勻泛黃，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(zhǎng)時(shí)間磷化成膜速度慢，但延長(zhǎng) 磷化時(shí)間仍可形成均勻完 整膜1.外表調(diào)整能力不強(qiáng)2.促進(jìn)劑濃度不夠

41、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. 外表調(diào)整能力差3. 磷化液中雜質(zhì)多1.加快工序間周轉(zhuǎn)或?qū)嵤┧?保護(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(guò)高2.表調(diào)失去作用或是表調(diào)后水洗過(guò)度3.磷化液雜質(zhì)過(guò)多、老化1.讓促進(jìn)劑自然降低2.加強(qiáng)表調(diào)3.換槽工件外表覆蓋一層結(jié)晶體1.游離酸度過(guò)低2.溫度過(guò)高1.加一些磷酸2.降低溫度槽液沉渣過(guò)多1.促進(jìn)劑濃度過(guò)高2.游離酸度過(guò)高3.工件磷化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)4.中和過(guò)度形成結(jié)晶沉淀1.讓其

42、自然降低2.補(bǔ)加堿3. 縮短時(shí)間4. 補(bǔ)加磷酸磷化V涂裝前處理工藝設(shè)計(jì)的一般原那么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)線的根底，正確、合理的路線對(duì)生產(chǎn)操 作及產(chǎn)品質(zhì)量將會(huì)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到達(dá)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(chǎng)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

43、不適 合于浸泡方式。1.1 全浸泡方式 將工件完全浸泡在槽液中，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(jiàn)處理方式，工件的幾何形狀繁簡(jiǎn)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、刷涂所不能比較 的。其缺乏之處，是沒(méi)有機(jī)械沖刷的輔助使用，因此處理速度相對(duì)較慢，處理 時(shí)間較長(zhǎng)，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(zhǎng)，場(chǎng)地面積和投資增大。僅對(duì)磷化而言，目前 國(guó)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，

44、并以0.10.2Mpa的壓力使液體形成霧狀，噴射在工件上到 達(dá)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(zhǎng)度縮短，相應(yīng)節(jié)首了場(chǎng)地、設(shè)備、缺乏之處是，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(jiǎn)單的工件。噴淋方式也不太適合于酸洗除銹，它會(huì)帶來(lái)設(shè)備腐 蝕、工序間生銹等一系列問(wèn)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(guó)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(yáng)極電泳等。1.3 噴淋 - 浸泡

45、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)合方式即保存了噴淋的高 效率，提高處理速度，又具有浸泡過(guò)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(chǎng)地也 相對(duì)較少，同時(shí)又可獲得滿意的處理效果。目前在國(guó)內(nèi)外，對(duì)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(guò)手工刷涂到工件外表，來(lái)到達(dá)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(duì)于某些大型、形狀較簡(jiǎn)單的 工件，可以考慮用這種方式

46、。2 處理溫度從節(jié)省能源、改善勞動(dòng)環(huán)境、降低生產(chǎn)本錢、化學(xué)反響速度、處理時(shí)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 低溫脫脂完全可以到達(dá)要求。對(duì)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(wú)氧化皮；除銹時(shí)間不受限制；允許采用鹽酸 酸洗等情況。外表調(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

47、，磷化速度都沒(méi)有明顯的差異，都可在較短的時(shí)間內(nèi)快速形成 磷化膜。磷化后的工件，如果要求有較長(zhǎng)的工序間存放時(shí)間，變應(yīng)該選擇中溫 磷化，才會(huì)有較好的防銹效果。整個(gè)前處理過(guò)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干，其水溫應(yīng)在80C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(lái)定。 一般可參考前處理藥劑使用說(shuō)明書(shū)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(wú)銹工件預(yù)脫脂脫脂水清洗表調(diào)磷化水清洗烘干電泳底漆 時(shí)可不枯燥，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(wú)銹工件

48、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。4.2 一般油污、銹蝕、氧化皮混合工件 脫脂除銹“二合一水清洗中和表調(diào)磷化水清洗烘 干或直接電泳。這套工藝是國(guó)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(jiǎn)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)脫脂水清洗脫脂除銹“二合一水清洗中和表調(diào) 磷化水清洗烘干或直接進(jìn)入電泳槽。對(duì)于重油污的工件，首先應(yīng) 進(jìn)行預(yù)脫脂，除去大局部的油脂，以保證在下一步脫脂除銹“二合一處理 后，得到完全潔凈的金屬外表。5 幾點(diǎn)考前須知 在工藝設(shè)計(jì)中有些小地方應(yīng)該十分

49、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(huì)對(duì)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(zhǎng)，會(huì)造成工件在運(yùn)行過(guò)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)有工序間水膜 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)間假設(shè)太短，工件存水處的水，不能完全有效的瀝干，產(chǎn)生串槽現(xiàn) 象，特別在噴淋方式時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相互噴射飛濺串槽，使槽液成分不易

50、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 溢流水清洗提倡溢流水洗，以保證工件充分清洗干凈，減少串槽現(xiàn)象。溢流時(shí)應(yīng)該從底部 進(jìn)水，對(duì)角線上部開(kāi)溢流孔溢流。5.3 工件工藝孔 對(duì)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。否那么會(huì)造成串槽或者要在空中長(zhǎng)時(shí)間瀝 干，產(chǎn)生二次生銹，影響磷化效果。5.4 磷化除渣 對(duì)于任何一種磷化液都會(huì)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：斜板沉淀器、

51、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(duì)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(huì)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(duì)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 用鉛銻合金管、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(duì)前處理要求較高。典型工藝為：1手工

52、預(yù)擦；2預(yù)脫脂 噴淋，5070C, 1min4水清洗二道 噴淋，常溫， 1min5表調(diào) 噴淋，常溫， 1min7水清洗 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，也有局部是靜電或空氣噴 漆。典型工藝為：1預(yù)脫脂 噴淋，5070C, 1min；2脫脂 噴淋，5070C, 1.5min ;3水清洗 噴淋，常溫， 1min；4表調(diào) 噴淋，常溫， 0.5min；5磷化 噴淋，3045C, 2.5min ;6

53、水清洗二道 噴淋，常溫， 1min；7去離子水洗 噴淋，常溫， 1min；8烘干 10 140°C, 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，因此工序間時(shí)間長(zhǎng)，工件帶有銹蝕、氧化皮、油 污等。常用工藝為： 1脫脂除銹“二合一 浸泡， 15 40C， 10min； 2水清洗 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， 15 40C， 10min； 6水清洗二道 浸泡，常溫， 1min； 7烘干 110 140C， 10min。6.4 自行車、摩托車、拖拉機(jī)類因大局部工件有銹蝕、氧化皮

54、、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“二合一 浸泡， 60 70C， 50 70C， 10min； 2水清洗 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水清洗二道 浸泡，常溫， 1min；7烘干 110 140°C, 10min。磷化質(zhì)量控制及檢測(cè)方法磷化后的工件，根據(jù)其用途，對(duì)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(cè)：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(cè)法，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) GB 11376-89?金屬的磷酸鹽轉(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(cè)量采用 GB 6462?金屬的氧化覆蓋層橫斷面厚 度顯微鏡測(cè)量法?，也可采用測(cè)厚儀，按照 GB 4956?磁性金屬基體上非磁性 覆蓋層厚度測(cè)量磁性方法?或 GB 4957?非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層測(cè)量 渦流方法?。膜重測(cè)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?金屬材料上的轉(zhuǎn)化膜單位面積上膜層質(zhì)量的測(cè) 定?。