酸洗磷化工藝流程
酸洗磷(lin)化(hua)工藝流程：一、磷(lin)化(hua)前的預處理
一(yi)(yi)般情況下(xia)， 磷化處(chu)(chu)理要求(qiu)工件表(biao)(biao)面應是(shi)潔凈的金屬表(biao)(biao)面(二合一(yi)(yi)、三合一(yi)(yi)、四合一(yi)(yi)例外)。工件在磷化前必須進行除油脂、銹蝕物、氧(yang)化皮以(yi)及表(biao)(biao)面調整等(deng)預(yu)處(chu)(chu)理。特別是(shi)涂漆(qi)前打(da)底用磷化還要求(qiu)作表(biao)(biao)面調整，使(shi)金屬表(biao)(biao)面具備一(yi)(yi)定(ding)的"活性"，才能(neng)獲(huo)得(de)均勻(yun)、細致、密(mi)實的磷化膜，達(da)到(dao)提(ti)高漆(qi)膜附著力和耐(nai)腐蝕性的要求(qiu)。因此，磷化前處(chu)(chu)理是(shi)獲(huo)得(de)高質量磷化膜的基礎。
1 除油脂
除(chu)油(you)(you)脂的(de)目(mu)的(de)在(zai)于清(qing)(qing)除(chu)掉工(gong)件(jian)表面的(de)油(you)(you)脂、油(you)(you)污。包括機械(xie)法、化(hua)學法兩類。機械(xie)法主要(yao)是：手工(gong)擦刷、噴砂拋丸、火焰灼(zhuo)燒等。化(hua)學法主要(yao)：溶劑(ji)清(qing)(qing)洗(xi)、酸性(xing)清(qing)(qing)洗(xi)劑(ji)清(qing)(qing)洗(xi)、強堿(jian)(jian)液清(qing)(qing)洗(xi)，低堿(jian)(jian)性(xing)清(qing)(qing)洗(xi)劑(ji)清(qing)(qing)洗(xi)。以下介紹化(hua)學法除(chu)油(you)(you)脂工(gong)藝。
1.1 溶劑(ji)清洗(xi)
溶劑(ji)法除(chu)油(you)脂(zhi)，一(yi)般是用非(fei)易燃的(de)(de)鹵代(dai)烴蒸氣(qi)法或乳化(hua)(hua)法。最常(chang)見的(de)(de)是采用三(san)(san)氯(lv)(lv)乙烷、三(san)(san)氯(lv)(lv)乙烯、全(quan)氯(lv)(lv)乙烯蒸汽除(chu)油(you)脂(zhi)。蒸汽脫脂(zhi)速度(du)快(kuai)，效率高，脫脂(zhi)干凈徹(che)底(di)，對各類油(you)及脂(zhi)的(de)(de)去除(chu)效果(guo)都(dou)非(fei)常(chang)好。在氯(lv)(lv)代(dai)烴中加入一(yi)定(ding)的(de)(de)乳化(hua)(hua)液，不管是浸泡還是噴淋(lin)效果(guo)都(dou)很好。由于(yu)(yu)氯(lv)(lv)代(dai)鹵都(dou)有一(yi)定(ding)的(de)(de)毒性，汽化(hua)(hua)溫度(du)也較(jiao)高，再者由于(yu)(yu)新型水基低堿性清洗劑(ji)的(de)(de)出現，溶劑(ji)蒸汽和(he)乳液除(chu)油(you)脂(zhi)方法現在已經很少使用了。
1.2 酸性清洗(xi)劑(ji)清洗(xi)
酸(suan)性清(qing)洗(xi)劑除(chu)油(you)脂(zhi)是一種應(ying)用非(fei)常(chang)廣泛的方(fang)(fang)法。它利(li)用表面活(huo)性劑的乳化(hua)、潤濕、滲透(tou)原理，并借助于(yu)酸(suan)腐蝕金(jin)屬產(chan)生氫氣的機械剝(bo)離作(zuo)用，達(da)到除(chu)油(you)脂(zhi)的目(mu)的。酸(suan)性清(qing)洗(xi)劑可在低溫和中(zhong)溫下使用。低溫一般(ban)(ban)只(zhi)(zhi)能(neng)除(chu)掉(diao)液態(tai)油(you)，中(zhong)溫就可除(chu)掉(diao)油(you)和脂(zhi)，一般(ban)(ban)只(zhi)(zhi)適合(he)于(yu)浸(jin)泡處(chu)理方(fang)(fang)式(shi)。酸(suan)性清(qing)洗(xi)劑主要(yao)由(you)表面活(huo)性劑(如OP類非(fei)離子型(xing)活(huo)性劑、陰離子磺酸(suan)鈉型(xing))、普通無機酸(suan)、緩蝕劑三(san)大部(bu)分組成。由(you)于(yu)它兼(jian)備有除(chu)銹與(yu)除(chu)油(you)脂(zhi)雙重功(gong)能(neng)，人們習慣稱之(zhi)為"二合(he)一"處(chu)理液。
鹽酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)酸(suan)(suan)基的清洗劑應用最為(wei)廣泛(fan)，成本(ben)低(di)(di)，效率較(jiao)高。但(dan)酸(suan)(suan)洗殘留的Cl-、SO42-對(dui)工件(jian)的后(hou)腐蝕(shi)(shi)危害(hai)很(hen)大。而磷酸(suan)(suan)酸(suan)(suan)基沒有腐蝕(shi)(shi)物(wu)殘留的隱患，但(dan)磷酸(suan)(suan)成本(ben)較(jiao)高，清洗效率低(di)(di)些(xie)。對(dui)于鋅件(jian)，鋁件(jian)一般不采用酸(suan)(suan)性清洗劑清洗，特別(bie)鋅件(jian)在酸(suan)(suan)中的腐蝕(shi)(shi)極快。
1.3強堿液清洗(xi)
強(qiang)(qiang)堿(jian)(jian)液(ye)除(chu)(chu)(chu)(chu)油(you)(you)脂(zhi)(zhi)是一種(zhong)傳統(tong)的(de)有(you)效方法。它是利(li)(li)用強(qiang)(qiang)堿(jian)(jian)對植物(wu)(wu)油(you)(you)的(de)皂(zao)化反應，形成溶于水(shui)的(de)皂(zao)化物(wu)(wu)達(da)(da)到除(chu)(chu)(chu)(chu)油(you)(you)脂(zhi)(zhi)的(de)目的(de)。純粹(cui)的(de)強(qiang)(qiang)堿(jian)(jian)液(ye)只能(neng)皂(zao)化除(chu)(chu)(chu)(chu)掉(diao)植物(wu)(wu)油(you)(you)脂(zhi)(zhi)而不能(neng)除(chu)(chu)(chu)(chu)掉(diao)礦(kuang)物(wu)(wu)油(you)(you)脂(zhi)(zhi)。因此(ci)人們(men)通過在強(qiang)(qiang)堿(jian)(jian)液(ye)中加(jia)入表(biao)面活(huo)性劑，一般是磺酸類陰離子活(huo)性劑，利(li)(li)用表(biao)面活(huo)性劑的(de)乳化作用達(da)(da)到除(chu)(chu)(chu)(chu)礦(kuang)物(wu)(wu)油(you)(you)的(de)目的(de)。強(qiang)(qiang)堿(jian)(jian)液(ye)除(chu)(chu)(chu)(chu)油(you)(you)脂(zhi)(zhi)的(de)使(shi)用溫度(du)都較高，通常〉80℃。常用強(qiang)(qiang)堿(jian)(jian)液(ye)工(gong)藝(yi)如下：
處(chu)理溫度 >80℃
處理時間(jian) 5～20min
處理方式(shi) 浸泡、噴淋(lin)均可
強堿液除油(you)脂需要較高溫度(du)，能耗大，對設備腐蝕(shi)性(xing)也大，并且材料成本(ben)并不算低(di)，因此這種方法的(de)應用正逐步減少。
1.4低堿性(xing)清(qing)洗液清(qing)洗
低(di)堿(jian)(jian)性(xing)清洗液是(shi)(shi)當前應用(yong)(yong)最為廣泛(fan)的一(yi)類除(chu)(chu)(chu)油(you)脂(zhi)(zhi)(zhi)劑(ji)。它(ta)的堿(jian)(jian)性(xing)低(di)，一(yi)般pH值(zhi)為9～12。對設備腐蝕較小，對工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)狀態破壞小，可在(zai)低(di)溫和(he)中(zhong)溫下使(shi)用(yong)(yong)，除(chu)(chu)(chu)油(you)脂(zhi)(zhi)(zhi)效率較高。特別在(zai)噴淋(lin)(lin)方式使(shi)用(yong)(yong)時，除(chu)(chu)(chu)油(you)脂(zhi)(zhi)(zhi)效果特別好。低(di)堿(jian)(jian)性(xing)清洗劑(ji)主要由(you)無機低(di)堿(jian)(jian)性(xing)助劑(ji)、表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)、消泡(pao)劑(ji)等(deng)組成。無機型助劑(ji)主要是(shi)(shi)硅酸鈉(na)(na)、三聚磷(lin)酸鈉(na)(na)、磷(lin)酸鈉(na)(na)、碳(tan)酸鈉(na)(na)等(deng)。其作用(yong)(yong)是(shi)(shi)提供一(yi)定的堿(jian)(jian)度，有(you)分散懸浮作用(yong)(yong)。可防止脫(tuo)(tuo)下來的油(you)脂(zhi)(zhi)(zhi)重(zhong)新吸附在(zai)工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)。表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)主要采用(yong)(yong)非(fei)離(li)子型與陰離(li)子型，一(yi)般是(shi)(shi)聚氯乙烯OP類和(he)磺(huang)酸鹽(yan)型，它(ta)在(zai)除(chu)(chu)(chu)油(you)脂(zhi)(zhi)(zhi)過程中(zhong)起主要的作用(yong)(yong)。在(zai)有(you)特殊(shu)要求(qiu)時還(huan)需要加入(ru)一(yi)些其它(ta)添(tian)加物(wu)，如噴淋(lin)(lin)時需要加入(ru)消泡(pao)劑(ji)，有(you)時還(huan)加入(ru)表(biao)面(mian)調整(zheng)劑(ji)，起到脫(tuo)(tuo)脂(zhi)(zhi)(zhi)、表(biao)調雙重(zhong)功(gong)能。一(yi)般常用(yong)(yong)的低(di)堿(jian)(jian)性(xing)清洗液工(gong)藝如下：
浸泡型 噴淋(lin)型
處理溫度 常溫～80℃
處(chu)理時(shi)間(jian) 5～20min
浸泡(pao)(pao)型(xing)清洗(xi)劑(ji)主要(yao)應注意的(de)是表面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)的(de)濁(zhuo)點問(wen)題(ti)，當處理溫度高于濁(zhuo)點時(shi)，表面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)析出上浮，使之失(shi)去脫脂能力，一(yi)般加入(ru)陰離子型(xing)活(huo)性劑(ji)即可解(jie)決(jue)。噴淋(lin)型(xing)清洗(xi)劑(ji)應加入(ru)足夠的(de)消泡(pao)(pao)劑(ji)，在噴淋(lin)時(shi)不產生(sheng)泡(pao)(pao)沫(mo)尤(you)為(wei)重要(yao)。鋁件(jian)(jian)、鋅件(jian)(jian)清洗(xi)時(shi)，必須考慮到它(ta)們在堿性條(tiao)件(jian)(jian)下的(de)腐蝕(shi)問(wen)題(ti)，一(yi)般宜用(yong)接近中性的(de)清洗(xi)劑(ji)。
酸洗(xi)磷化工藝流程(cheng)二、酸洗(xi)
酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)除(chu)(chu)銹、除(chu)(chu)氧(yang)化(hua)皮的(de)(de)方(fang)法是工(gong)業領域應用(yong)最(zui)為廣泛(fan)的(de)(de)方(fang)法。利用(yong)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)對(dui)氧(yang)化(hua)物(wu)溶(rong)解以(yi)及腐(fu)蝕(shi)產生氫(qing)氣的(de)(de)機械剝(bo)離作(zuo)用(yong)達(da)到除(chu)(chu)銹和除(chu)(chu)氧(yang)化(hua)皮的(de)(de)目的(de)(de)。酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)中(zhong)使(shi)(shi)(shi)用(yong)最(zui)為常見的(de)(de)是鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)。硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)由于在(zai)(zai)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)時產生有(you)(you)毒的(de)(de)二氧(yang)化(hua)氮(dan)氣體，一(yi)般很少(shao)(shao)應用(yong)。鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)適合在(zai)(zai)低溫下使(shi)(shi)(shi)用(yong)，不宜超過45℃，使(shi)(shi)(shi)用(yong)濃(nong)度(du)10% ～45%，還應加(jia)入適量的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)霧(wu)抑(yi)制劑為宜。硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)在(zai)(zai)低溫下的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)速度(du)很慢，宜在(zai)(zai)中(zhong)溫使(shi)(shi)(shi)用(yong)，溫度(du)50～80℃，使(shi)(shi)(shi)用(yong)濃(nong)度(du)10%～25%。磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)的(de)(de)優點是不會產生腐(fu)蝕(shi)性(xing)殘留(liu)物(wu)(鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)后(hou)或多或少(shao)(shao)會有(you)(you)少(shao)(shao)會有(you)(you)Cl-、SO42-殘留(liu))，比較安全，但磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)缺點是成本較高，酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)速度(du)較慢，一(yi)般使(shi)(shi)(shi)用(yong)濃(nong)度(du)10% ～40%，處理溫度(du)可常溫到80℃。在(zai)(zai)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)工(gong)藝(yi)中(zhong)，采用(yong)混合酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)也(ye)是非常有(you)(you)效的(de)(de)方(fang)法，如(ru)鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)-硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)混合酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)，磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)-檸檬酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)混合酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)。
在酸洗除(chu)銹(xiu)除(chu)氧化皮槽液(ye)中，必須加入適量(liang)的(de)緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)。緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)的(de)種類很多，選用也(ye)比較容易，它的(de)作(zuo)用是抑(yi)制金屬腐(fu)蝕(shi)和防止"氫脆"。但酸洗"氫脆"敏(min)感的(de)工件時，緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)的(de)選擇應特別小心，因為某些緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)抑(yi)制二個氫原(yuan)子(zi)變為氫分子(zi)的(de)反應，即：2[H]→H2↑，使金屬表面氫原(yuan)子(zi)的(de)濃度提高，增強了"氫脆"傾向。因此(ci)必須查閱有關腐(fu)蝕(shi)數(shu)據手冊(ce)，或(huo)做"氫脆"試驗，避(bi)免(mian)選用危險的(de)緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)。
酸洗磷化(hua)工藝流(liu)程三(san)、表面調整
表(biao)面(mian)調整(zheng)(zheng)的(de)(de)目的(de)(de)，是(shi)(shi)(shi)促使(shi)磷化形成晶粒細致(zhi)密實的(de)(de)磷化膜(mo)，以(yi)及(ji)提高磷化速度。表(biao)面(mian)調整(zheng)(zheng)劑主要有(you)兩(liang)類，一(yi)種(zhong)是(shi)(shi)(shi)酸性表(biao)調劑，如草酸。另一(yi)種(zhong)是(shi)(shi)(shi)膠(jiao)體鈦。兩(liang)者的(de)(de)應用(yong)(yong)都非常普及(ji)，前者還兼備有(you)除輕銹(工件運行過程中形成的(de)(de)"水銹"及(ji)"風銹")的(de)(de)作用(yong)(yong)。在(zai)磷化前處理工藝中，是(shi)(shi)(shi)否選(xuan)用(yong)(yong)表(biao)面(mian)調整(zheng)(zheng)工序和選(xuan)用(yong)(yong)那一(yi)種(zhong)表(biao)調劑都是(shi)(shi)(shi)由工藝與(yu)磷化膜(mo)的(de)(de)要求(qiu)來決(jue)定的(de)(de)。
一(yi)般(ban)原則是：涂(tu)漆前打(da)底(di)磷(lin)化(hua)(hua)(hua)、快速低溫(wen)磷(lin)化(hua)(hua)(hua)需要表(biao)(biao)調。如果(guo)工件在進入磷(lin)化(hua)(hua)(hua)槽(cao)時，已經二次生銹，最好采(cai)用酸性表(biao)(biao)調，但酸性表(biao)(biao)調只適合于≥50℃的中(zhong)溫(wen)磷(lin)化(hua)(hua)(hua)。一(yi)般(ban)中(zhong)溫(wen)鋅(xin)鈣系磷(lin)化(hua)(hua)(hua)不表(biao)(biao)調也行。
磷化前預處(chu)理工(gong)藝是：
除油脂--水(shui)(shui)洗--酸(suan)洗--水(shui)(shui)洗--中和--表調--磷化
除(chu)油除(chu)銹"二合一(yi)"--水洗--中和--表調--磷(lin)化
除油(you)脂--水(shui)洗--表調--磷化
中(zhong)和一般就是0.2%～1.0%純堿水溶液。在(zai)有些工(gong)(gong)藝中(zhong)對(dui)重油脂工(gong)(gong)件，還增加(jia)預(yu)除油脂工(gong)(gong)序。
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