(2)进行pH值分析试验 8 S. V+ u0 N2 a
C3 g& g) @0 Y% n1 Q4 I; y 通过补加表调剂、调整液位、清洗喷嘴、加大送风量、充分搅拌、纯水合格仍有锈,因此要进一步调整pH参数。试验结果见表2。 ; m/ I6 }7 O) o$ j( m7 O
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表2pH值的影响
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0 ?- \# T g9 H& R" b( ~& d (3)调整pH值
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; Y! m* W8 h, I, B$ `) O 由以上试验可以看出调整pH值在8.5～9.5无锈且沉渣少,通过试运行,将此参数固定到工艺文件中,严格按此要求进行控制管理。 9 c4 {; H( G6 _7 b2 L
( P1 P9 F' J1 q: T8 ~7 R 表调还应该注意水质,最好用纯水来配槽,并且要检查电导率,电导率不大于200μS/cm,以避免水中杂质离子破坏胶体溶液的稳定性。为防止老化,引起磷化膜的粗大化,因此,槽液需要定期更新。
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1.4磷化
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磷化的作用是提供清洁的工件表面、提高涂层的附着力、提高涂膜的耐腐蚀性。磷化膜质量要求均匀、结晶致密、厚度适宜。本文采用锌系磷化液。
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/ g' f$ Y# x2 I 1.4.1浓度测定和管理 , Q0 ^& V- r3 E0 t, x& G" g/ p# H
% }0 @ B s# S8 k( a! w$ }8 K (1)游离酸度FA、总酸度TA对磷化质量起着决定性作
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用。游离酸度是表示磷化液中游离态H+的含量,主要由磷酸的一级电离而产生。控制游离酸度的意义在于控制磷化槽液中磷酸二氢盐的离解度,把成膜离子浓度预先设定在一个合适的范围。游离酸太高,酸蚀反应剧烈,形成大量气体,使锌盐浓度达不到饱和状态,造成成膜困难,结晶粗大多孔,耐腐蚀性差,生成额外的残渣,工件表面泛黄、生锈;若游离酸太低,酸蚀反应太慢,不利于成膜,而且磷化液的稳定性受威胁,磷酸锌易沉淀,工件表面易发蓝、发亮、彩膜发花,甚至没有磷化膜。总酸度是表示磷化液中所有酸的含量,为磷酸的一级和二级电离出来的H+和磷化液中其他盐类水解后电离出来的H+以及各种金属离子的总量,控制总酸度的目的在于使磷化液中成膜离子的浓度保持在规定的工艺范围内。总酸度过高,磷化膜结晶粗糙,磷化沉渣增加,反而不易生成磷化膜;过低则磷化速度缓慢,磷化膜生成困难、结晶粗糙疏松、膜变薄,耐蚀性差。
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(2)不同的磷化槽液的酸比(酸比=总酸度Pt/游离酸度Pt)具有各自的特定值。一般规律,高温(80～98℃)磷化酸比控制在4.5～6.0、中温(60～75℃)磷化酸比控制在10～20,低温(35～55℃)磷化酸比控制在20～30,常温(不加温)磷化酸比控制在30以上。pH值对于指导磷化液有着实际作用,对于低温磷化pH值可控制在2.0～3.0之间,如果pH<2时,则析氢的速度较快,pH>3时沉渣会增多;铁系磷化槽液的pH值控制在3.0～5.5之间较好。 p2 w" O6 u" v6 S$ T0 u3 e ]# i
) e! y6 D' ]2 Q$ ]) d (3)用(P/P+H)的百分比来表示锌系磷化膜的组成,称为“P比”,其中P表示磷酸铁锌[Zn2Fe(PO4)2·4H2O],结晶状态为立方体或片状,耐碱性好,在电化学腐蚀中不易受阴极产生的OH-影响;H表示磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O],结晶为针状。“P比”对涂膜质量的影响很大,高P比的磷化耐蚀性能好,并将“P比”作为检验磷化膜的质量指标之一。对于低锌磷化提高“P比”的方法是提高磷酸根浓度。当P比>0.8时,涂膜的附着力好,磷化膜在碱中的溶解度小,耐点蚀性能高,适用于阴极电泳前的磷化。
4 n5 a. O7 p" z总酸度(TA)、游离酸度(FA)、促进剂(AC)这3个分析项目每4h要进行1次检测,并记录数值,如分析值不符合设定的管理值,则需按照计算出来的数量添加药剂。但由于一次性添加药剂,槽液成分会变为不平衡的状态,所以必须连续地一滴一滴地添加药剂。 9 n/ ~( p3 ~9 j' {9 b* v5 _
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另外,促进剂即使生产线停止也在消耗,因此长期停产时注意促进剂的补加方法。不要添加高浓度的促进剂,最好是稀释到30%～50%的浓度。 1 K: g0 f0 K2 u
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1.4.2时间 + m$ D. D9 ]1 A3 [' x
+ X( K3 k1 h; r 生产线采用的是自动连续输送机,故对于处理时间几乎没有问题,但管理生产线的速度也是不可缺少的因素,除油不净、磷化时间不足、磷化膜形成不完全等,这样涂膜的耐腐蚀性是不理想的;又不能过长,造成工件停滞空气中氧化、吸潮泛黄。时间过长,由于结晶在已形成的膜上继续生长,会产生疏松的磷化膜。 , j/ A2 k" A" [1 F+ w
: k* }# w" ~7 O( g& k c1 w* ^ 1.4.3温度 : Z- _0 o' P! A; _/ G* j5 r
7 w# N6 C* q6 c8 l( B# l 提高温度能促进金属阳极溶解,加速磷酸盐的水解反应,从而加快成膜速度,增强磷化膜与金属的结合力,防腐蚀性也随之提高,但温度过高会使游离酸上升,增加铁的溶解,导致沉淀过多,槽液失去原有平衡,同时又会导致磷化结晶粗大,甚至把残渣堆积在热交换器的表面而降低热交换效率。由于渣量增加,堵塞配管和喷嘴,浮上来的渣再附着在钢铁表面,而引起涂膜附着不良等问题,温度过低,成膜离子的浓度总达不到溶度积,不能生成完整的磷化膜,故温度的控制非常重要。
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因此,应该采用低温型热交换方式,为了避免上述几个问题,有必要充分考虑处理使槽内均匀化。
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1.4.4渣
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9 d4 |$ Y" u. D+ P, J# Z 沉渣是磷酸盐水解反应的产物,沉渣会吸附于磷化膜上,造成挂渣。挂渣将降低磷化膜的质量,影响电泳涂膜附着力。为避免沉渣过多,使用241—B10H—T过滤器除渣系统连续循环过滤磷化液,并定期翻槽。在采用浸渍式的场合,处理液的含渣量要控制到300×10-6以下,每周检测2次,当超出规定值时,就要翻槽。
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1.5水洗 5 [5 |7 `8 S4 H( T" `
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1.5.1脱脂后的水洗
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经过脱脂工艺处理的钢铁表面,在水洗工艺或工艺之间容易氧化,使钢铁表面形成氧化膜,影响磷化膜质量,为避免这些问题,最好是洗水的pH值为8～9。平时在生产过程中,被处理物把脱脂液带到下个工序而自然地变为碱性。初期配槽时,有意添加碱性物而防止钢板表面氧化。 ' T- q, [0 }+ N: l ~% [5 `
+ o4 h( w8 @5 q6 D 1.5.2表调工艺前的水洗
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表调工艺前的水洗水与脱脂液稀释比率应该调整到1/50～1/100,同时要控制适当的给水量。
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另外,在通过水洗工艺时容易使钢板表面氧化,并且在进入下个工艺之间的去水段容易干燥而容易氧化,因此水洗水的温度要保持40℃以下,一般为常温即可。
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1.5.3磷化后的水洗
, G/ m/ [- `1 \/ b磷化后的水洗,尤其是最后工艺的水洗水质必须充分注意。水质不好又含大量电解物质的场合,会给涂装质量带来很大影响。因此必须控制电导率,纯水的电导率一般在5μS/cm以下,滴水电导率控制在50μS/cm以下。脱脂、磷化的水污染度均控制在2.0以下。
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1.5.4注意事项
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1 n4 U0 t. @# F$ C3 g6 u i 随时注意观察水槽的水位、水洗污染度、漂浮物多少,及时补充水,定期更换水。注意喷淋水管有无堵塞、损坏、能否喷淋到工件的各个部位。特别要注意前槽液因工件携带形成对后槽液的污染。
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1.6各工序之间的问题 + H7 }7 {: o5 Z# f$ f
/ `9 g0 O6 |3 a# o u 磷酸锌处理全都是在淋湿的状态下才能进行的处理,如有钢板表面干燥,一定会造成最不理想的表面状态,因此,经常要检查工件之间的钢板表面状态。
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, V+ f0 _, Q, k1 s 1.7其他 ; I! I4 Z* ?5 \, m* ]/ n
2 K5 S/ d! [" ^/ u! z% p 在白车体进入前处理线前,要进行手工预清理以除去其在冲压、焊接过程中由于零件与地面接触而沾污的油泥、干涸的油污及焊接残留的焊渣、焊药、焊丝头、毛刺等,保证车体表面无锈、无灰尘、无油污等。
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, j2 d! g9 l9 Q5 p 注意针对不同形状的被涂物件,选取最合适的挂具。因不合格或扭曲、损坏的挂具一律不得使用。大批量定型产品投入生产必须配置相应的专用挂具。
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k1 t% J6 k) S5 s& e 2结语 : S O5 b/ R3 G' A0 C- a' z- B
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根据实际情况和理论分析,确定了涂装前处理工艺管理的方法,必须从每一道影响涂装质量的工序和环节进行控制。
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(1)脱脂剂、表调剂、磷化药剂成分,首先要根据产品的特点和涂装质量进行选择,涂装前处理工件的材质不同,选择的药剂也不同,如对于普通钢铁前处理药剂可用锌系磷化药剂和碱性药脱脂剂;同时,药剂的选择要与涂料有好的配套性。 4 h9 T" ~ _' ]' _' P# c! \; ?
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(2)值得注意的是,磷化膜必须有一个适宜涂层质量,不是磷化膜越厚,涂装后涂膜的耐蚀性就越高。选用锌系磷化处理的单位面积建议在1～4g/m2较好。
