表面處理（磷化）工藝培訓(xùn)

外表處理〔磷化〕工藝培訓(xùn)

外表處理〔磷化〕工藝培訓(xùn)序言：培訓(xùn)的目的

1.熟知外表處理的外表處理標(biāo)注;2.了解磷化工藝過程，建立磷化整體觀念；3.了解磷化缺陷產(chǎn)生的原因；4.熟知磷化化學(xué)品的平安須知，和應(yīng)急處理方案；5.思考在以后的工程開發(fā)中，該如何關(guān)注磷化；第一章：簡(jiǎn)述通用外表處理標(biāo)注今天在這里介紹常用金屬的鍍覆、化學(xué)、電化學(xué)處理層的表示方法，包括內(nèi)容有：鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鎘、氧化、磷化、鈍化等，按GB/T13911-1992的統(tǒng)一規(guī)定。技術(shù)工作者一定要注意到國(guó)家正處在向國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)接軌，舊的標(biāo)準(zhǔn)不斷修訂，新的標(biāo)準(zhǔn)不斷公布。1.1概述第一章：簡(jiǎn)述通用外表處理標(biāo)注1.1基體材料表示符號(hào)備注：

金屬材料化學(xué)元素符號(hào)表示：合金材料用其主要成分的化學(xué)元素符號(hào)表示，非金屬材料用國(guó)際通用縮寫字母表示。第一章：簡(jiǎn)述通用外表處理標(biāo)注1.2鍍覆方法處理方法表示符號(hào)第一章：簡(jiǎn)述通用外表處理標(biāo)注1.3化學(xué)和電化學(xué)處理名稱的表示符號(hào)第一章：簡(jiǎn)述通用外表處理標(biāo)注1.4金屬鍍覆表示方法例如：例1.Fe/Ep.CuN15bCy0.3mc.〔鋼材，電鍍銅10μm，光亮鎳15μm，微裂紋鉻0.3μm〕例〔鋼材。電鍍鋅7μm，彩虹鉻酸鹽處理2級(jí)C型〕〔彩虹型〕例〔銅材，電鍍光亮鎳5μm，普通鉻0.3μm〕例〔銅材，電鍍銅20μm，化學(xué)鍍鎳10μm，電鍍無裂紋鉻0.3μm〕例5.PL/EP.Cu10bNi15bCr0.3r〔塑料，電鍍光亮銅10μm，光亮鎳15μm，普通鉻0.3μm〕例1.AI/Et·A·cl〔BK)〔鋁材，電化學(xué)處理，陽極氧化，著黑色〕例2.Cu/ct·P〔鋼材，化學(xué)處理，鈍化〕例3.Fe/ct·MnPh〔銅材，化學(xué)處理，磷酸錳鹽處理〕例4.AI/et·Ec〔鋁材，電化學(xué)處理，電解著色〕第一章：簡(jiǎn)述通用外表處理標(biāo)注1.5化學(xué)、電化學(xué)處理表示方法例如：第一章：簡(jiǎn)述通用外表處理標(biāo)注1.5.1明亮度表示第一章：簡(jiǎn)述通用外表處理標(biāo)注1.5.2顏色表示第二章：磷化技術(shù)原理、分類、開展方向2.1磷化的目的目的1.應(yīng)用涂裝打底；2.防銹作用；3.耐磨減摩冷加工；4.其它用途；2.2P比的概念第二章：磷化技術(shù)原理、分類、開展方向P比的概念：日本的Miyawaki提出了P比的概念如下：P比=P/P+H結(jié)論：P比越高的抗腐蝕性能越好第二章：磷化液分類、開展方向2.3磷化液的分類

磷化可按照膜重、成膜物質(zhì)、處理溫度、施工方式、促進(jìn)劑類型分類A.按照膜重分類：B.按成膜物質(zhì)分類：第二章：磷化液分類、開展方向2.3磷化液的分類:B.按磷化溫度分類：第二章：磷化液分類、開展方向2.2磷化液的分類:常溫磷化：即不加溫磷化低溫磷化：25-45℃

中溫磷化：60-70℃

高溫磷化：大于80℃

溫度越高，磷化效果越好第二章：磷化液分類、開展方向2.3磷化技術(shù)開展回憶和開展方向備注：

通過改善磷化處理溫度和處理時(shí)間，確實(shí)大大提高了涂裝性能和涂著效率第二章：磷化液分類、開展方向隨著環(huán)保問題日益凸顯、節(jié)能減排呼聲日益高漲，預(yù)處理技術(shù)正朝著保護(hù)環(huán)境、降低本錢、提高質(zhì)量、簡(jiǎn)化工藝方向開展預(yù)處理環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用低溫低渣磷化技術(shù)低鎳、無鎳技術(shù)無磷無氮脫脂技術(shù)生物活化降解技術(shù)封閉圈技術(shù)無鉻鈍化技術(shù)無亞硝酸促進(jìn)劑技術(shù)新型前處理技術(shù)開發(fā)應(yīng)用第三章：磷化處理工藝3.1磷化典型工藝:第三章：磷化處理工藝3.1脫脂劑:3.1.1.脫脂劑的組成無機(jī)鹽和堿分散作用，對(duì)已脫去的油污局部乳化 堿 高的pH值 皂化作用硅酸鹽 改善負(fù)荷能力，在外表能形成 硅酸鹽膜，有緩蝕作用磷酸鹽 除去色料，形成磷酸鹽膜硼酸鹽 鋁材的清洗碳酸鹽 穩(wěn)定pH值，弱堿性產(chǎn)品中的主要 堿性成分

第三章：磷化處理工藝3.1脫脂劑:3.1.1.脫脂劑的組成有機(jī)成分:消泡劑緩蝕劑絡(luò)合劑外表活性劑

第三章：磷化處理工藝3.1脫脂劑:3.1.2.外表活性劑的“卷裹〞機(jī)理親水基表面活性劑分子憎水基活性劑分子束含油污垢工件表面

油污脫離第三章：磷化處理工藝3.1.3污物的種類及來源:金屬加工電鍍和酸洗(金屬鹽，鐵粉末)軋制和預(yù)潤(rùn)滑油(脂肪酸，蠟)金屬氧化物外表碳粉(退火處理)CRS的碳化物沖壓和裝配 環(huán)境和運(yùn)輸 平板清洗 冷凝和金屬氧化沖壓潤(rùn)滑油/拉伸液 運(yùn)輸油和熱處理操作 防銹油焊接，焊接劑，銅焊研磨，擦洗，金屬污物粘合劑和密封膠金屬記號(hào)筆印第三章：磷化處理工藝3.1.4影響清洗效果的因素

化學(xué)品

機(jī)械作用處理溫度處理時(shí)間處理方法

(浸漬，噴淋)處理時(shí)間槽液污染程度清洗劑的種類濃度處理穩(wěn)定基材和污染物第三章：磷化處理工藝3.3酸洗硫酸：一般用稀硫酸8%-20%鹽酸：濃度不宜過大易揮發(fā)污染環(huán)境360g/L，在室溫下進(jìn)行操作硝酸：揮發(fā)性強(qiáng)聲稱有害的氣體釋放大量的熱外表殘?jiān)嗔姿幔菏且环N中等強(qiáng)度的無機(jī)酸，由于磷酸氫鹽和正磷酸鹽難溶于水用磷酸除銹一般需要加熱剩余的溶液與金屬反響生成磷酸鹽保護(hù)膜第三章：磷化處理工藝3.3表調(diào)外表調(diào)整的目的是促使磷化工藝形成晶粒細(xì)致密實(shí)的磷化膜，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，前者兼?zhèn)溆谐p銹〔工件運(yùn)行過程中形成的“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)整工序和選用哪一種表調(diào)劑應(yīng)由工藝及磷化膜要求決定。通常情況下涂漆前打底磷化、快速低溫磷化均需要表調(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)處理。膠體鈦草酸外表調(diào)整劑稀磷酸磷酸錳懸浮液作用:形成大量的、分布均勻的晶核；磷化膜結(jié)晶均勻、細(xì)密；縮短磷化膜形成時(shí)間；降低藥品消耗量；提高防銹性能。第三章：磷化處理工藝3.3表調(diào)

無表調(diào)的磷化膜經(jīng)過表調(diào)的磷化膜第三章：磷化處理工藝3.4.磷化磷化處理是將外表通過化學(xué)反響生成一層非金屬的、不導(dǎo)電的、多孔的磷酸鹽薄膜。磷化膜具有多孔性，涂料可以滲入這些孔隙中，因而能顯著地提高涂膜的附著力。此外磷化膜又能使金屬外表由優(yōu)良導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)椴涣紝?dǎo)體，從而抑制金屬外表微電池的形成，有效地阻礙涂膜的腐蝕，可以成倍地提高涂層的耐蝕性和耐水性，所以磷化膜已被公認(rèn)為涂層最良好的基底。磷化后工件的顏色應(yīng)為淺灰色到灰黑色或彩色；膜層應(yīng)結(jié)晶致密、連續(xù)和均勻。磷化后的工件具有以下情況或其中之一時(shí)，均為允許缺陷：輕微的水跡、鈍化痕跡、擦白及掛灰現(xiàn)象；由于局部熱處理、焊接以及外表加工狀態(tài)的不同而造成顏色和結(jié)晶不均勻；在焊縫處無磷化膜。磷化后的工件具有以下情況之一時(shí)，均為不允許缺陷：疏松的磷化膜層；有銹蝕或綠斑；局部無磷化膜〔焊縫處除外〕；外表嚴(yán)重掛灰。

第三章：磷化處理工藝3.4.1磷化膜的品貌800X熱鍍鋅鋼板〔JIS)EGHDG低合金高強(qiáng)度鋼冷軋鋼板SPCC第三章：磷化處理工藝3.4.2磷化反響原理陰極區(qū)域：Fe→ Fe2++2e陽極區(qū)域：2H+2e→H2or O+H2O+2e →2(OH)成膜反響：H3PO4+Zn(H2PO4)2+Fe(H2PO4)2+Fe→ Zn3(PO4)2+Zn2Fe(PO4)2+ZnHPO4+FePO4磷化膜：Zn3(PO4)2;Zn2Fe(PO4)2(4份水)磷化渣：ZnHPO4;FePO4Zn2++2ZnPO4-→ Zn3(PO4)2Fe2++2ZnPO4-→Zn2Fe(PO4)2第三章：磷化處理工藝3.4.3促進(jìn)劑的作用機(jī)理氫氣的去極化 防止在工件外表形成阻礙磷化膜生成的氫氣泡，使磷化膜均勻，致密。Fe2+的氧化Fe2+被氧化成Fe3+，然后形成磷化渣被除去。備注：

一般使用的促進(jìn)劑：亞硝酸鈉、氯酸鹽、硝酸鹽、過氧化氫、過氧化物、有機(jī)硝基化合物、溴酸鹽、碘酸鹽第三章：磷化處理工藝目的:封閉磷化膜孔隙，提高磷化膜耐蝕性，特別是提高漆膜的整體附著力和耐腐蝕性組成:三價(jià)、六價(jià)鉻化合物〔鉻酸鹽鈍化〕；鋯鹽化合物〔無鉻鈍化〕機(jī)理:六價(jià)鉻化合物起鈍化晶間區(qū)作用,三價(jià)鉻化合物在晶間區(qū)形成磷酸鉻化合物起封閉作用。1-基體金屬2-磷酸鹽結(jié)晶3-晶間縫隙4-鈍化金屬表面5-被磷酸鉻堵塞235第三章：磷化處理工藝3.5水洗1.目的:洗掉被涂物上附著的處理液、臟物和雜質(zhì)，防止前一種處理液帶到后一種處理液里。2.水質(zhì)要求:3.水洗頻度:屢次水洗有利于提高清洗效果。一般到達(dá)工藝要求的洗凈度，需水洗2－4次。每次水洗要到達(dá)稀釋10倍的目的。對(duì)于汽車涂裝線，脫脂后水洗的稀釋率要求是1/100,磷化后水洗的稀釋率要求是1/1000。第四章：槽液的分析與維護(hù)4.1總堿(TAL)定義:脫脂溶液中所有堿性物質(zhì)〔強(qiáng)堿、弱堿及顯堿性的金屬離子〕的濃度。分析方法：取10ml工作液，參加2-3滴溴酚藍(lán)作指示劑，用0.1NH2SO4滴定，顏色從藍(lán)色到黃綠色為終點(diǎn)，所消耗的滴定液的ml數(shù)即為總堿，通常以點(diǎn)數(shù)〔Pt〕表示化學(xué)反響：Na2CO3+H2SO4NaHCO3+NaHSO4

溴酚藍(lán)指示劑變色范圍：3.1-4.6理論變色點(diǎn)：3.8第四章：槽液的分析與維護(hù)4.2游離堿(FAL)游離堿(FAL)定義:脫脂溶液中強(qiáng)堿性物質(zhì)的濃度。分析方法：取10ml工作液，參加5-6滴酚酞作指示劑，用0.1NH2SO4滴定，顏色從紅色到無色為終點(diǎn)，所消耗的滴定液的ml數(shù)即為游離堿，通常以點(diǎn)數(shù)〔Pt〕表示。化學(xué)反響：2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O酚酞指示劑變色范圍：8-10理論變色點(diǎn)：9.1第四章：槽液的分析與維護(hù)4.3游離酸(FA)游離酸(FA)定義：磷化液中以游離狀態(tài)存在的酸的濃度,通常指磷酸。分析方法：取10ml磷化工作液，參加2-3滴溴酚藍(lán)作指示劑，用0.1NNaOH滴定，顏色從黃色到藍(lán)紫色為終點(diǎn)，所消耗的滴定液的ml數(shù)即為游離酸，通常以點(diǎn)數(shù)〔Pt〕表示?；瘜W(xué)反響：H3PO4+NaOHNaH2PO4+H2O溴酚藍(lán)指示劑變色范圍：3.1-4.6理論變色點(diǎn)：3.8第四章：槽液的分析與維護(hù)4.4總酸(TA)總酸(TA)定義：磷化液中所有酸性物質(zhì)的濃度總和,通常指磷酸二氫鋅。分析方法：取10ml磷化工作液，參加5-6滴酚酞作指示劑，用0.1NNaOH滴定，顏色從無色到粉紅色為終點(diǎn)，所消耗的滴定液的ml數(shù)即為總酸，通常以點(diǎn)數(shù)〔Pt〕表示。化學(xué)反響：H3PO4+2NaOHNa2HPO4+2H2O3Zn(H2PO4)2+8NaOHZn3(PO4)2+4Na2HPO4+8H2OZn(NO3)2+2NaOHZn(OH)2+2NaNO3酚酞指示劑變色范圍：8-10理論變色點(diǎn)：9.1第四章：槽液的分析與維護(hù)4.5促進(jìn)劑(AC)促進(jìn)劑(AC)定義：磷化液中亞硝酸根的濃度。分析方法：將處理液裝滿在發(fā)酵管內(nèi)，然后加2-5g氨基磺酸，上下動(dòng)后，靜放兩分鐘，此時(shí)產(chǎn)生的氣量〔刻度〕表示促進(jìn)劑的濃度，1刻度即為1Pt?；瘜W(xué)反響：2HNO2+2NH2SO3H2H2SO4+2N2+2H2O2.6酸比()：表示總酸和游離酸對(duì)磷化的共同影響。=總酸：游離酸〔TA：FA〕第四章：槽液的分析與維護(hù)4.7槽液維護(hù).前處理液的補(bǔ)充根據(jù)分析結(jié)果來確定補(bǔ)加量。應(yīng)盡可能經(jīng)常地、少量地補(bǔ)充藥劑，防止長(zhǎng)久地、一次補(bǔ)充多量的藥劑，減少有效成分的波動(dòng)性，保持穩(wěn)定的磷化質(zhì)量。加料方式多樣化，通常為人工補(bǔ)加，最好采用計(jì)量泵自動(dòng)滴加。脫脂液中油份的控制為了保證脫脂液的清洗能力，通常脫脂液的油份含量＜5g/l。表調(diào)劑中PH、鈦含量的控制PH＞8；Ti＞10ppm〔有效Ti粒徑25um以下〕第四章：槽液的分析與維護(hù)4.7槽液維護(hù)4..7.8磷化液中磷化渣的控制磷化渣主要是磷酸鐵和磷酸鋅的混合物，要求槽液的含渣量在：噴淋線＜700ppm；浸漬線＜500ppm；汽車線＜300ppm克服方法:A：溫度不要過高B：濃度不要過高C：AC-131、NT-4055要稀釋參加D：AC-131、R劑補(bǔ)加距離大于1米AC-131/R劑：1/3-5E:保證足夠的循環(huán)量滴漏水的電導(dǎo)率EC＜30us/cm(轎車線)第五章：磷化膜標(biāo)準(zhǔn)及其檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第五章：磷化膜標(biāo)準(zhǔn)及其檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法1〕外觀：在自然光或混合光下采用目視法，進(jìn)行色調(diào)、是否有銹〔白銹或黃銹〕、藍(lán)色、分段、濃淡不勻、以及淤渣附著等程度判定。2〕膜重：采用化學(xué)退膜法

計(jì)算公式：W=(W1-W2)/A×100003〕結(jié)晶顆粒：采用掃描電鏡法，攝影倍率1000倍。4〕P比和面比：P比：采用X射線衍射法，把Zn2Fe(PO4)2.4H2O(100〕面Zn3(PO4)2.4H2O〔020〕

面的峰強(qiáng)度分別稱作P和H，P比就是P/〔P＋H〕。

面比：采用X射線衍射法，把Zn3(PO4)2.4H2O結(jié)晶的〔020〕面和〔151

241、311〕面的相比照值稱作面比。

第五章：磷化膜標(biāo)準(zhǔn)及其檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法第六章：平安本卷須知6.1化學(xué)品操作的本卷須知1.脫脂劑(RIDOLINE/PARCOCLEANER)RIDOLINE脫脂劑一般為堿性產(chǎn)品,有較強(qiáng)的腐蝕性,一旦接觸請(qǐng)立即沖冼.pH(1%)≈12.2.表調(diào)劑(FIXODINE)FIXODINE表調(diào)劑是一種弱堿性產(chǎn)品,pH(0.1%)≈9.對(duì)人體無特別危害.3.磷化液(GRANODINE/BONDERITE)GRANODINE磷化液是一種酸性產(chǎn)品,有較強(qiáng)的腐蝕性,pH(4%)≈3.4.中和劑(GRANOSTARTER65/NEUTRALIZER)中和劑是一種堿性產(chǎn)品,pH(原液)≈14.5.促進(jìn)劑(ACCELERATOR131)促進(jìn)劑是一種弱堿性,氧化性產(chǎn)品,pH(原液)≈9.防止與皮膚接觸,遠(yuǎn)離酸性產(chǎn)品儲(chǔ)存.6.鈍化劑(DEOXYLYTE41)鈍化劑是一種酸性的氧化性產(chǎn)品,有很強(qiáng)的腐蝕性.防止與皮膚接觸,遠(yuǎn)離酸性產(chǎn)品儲(chǔ)存.pH(0.1%)≈4.含有Cr6+.通那么:-搬運(yùn),使用化學(xué)品時(shí)要穿戴好必要的保護(hù)用品,如:耐酸手套,圍裙,雨靴,防護(hù)眼鏡等.了解化學(xué)品的特性.-防止化學(xué)品與皮膚接觸和飛濺.一旦接觸應(yīng)及時(shí)沖洗,并到醫(yī)務(wù)室就診.第六章：平安本卷須知6.2化學(xué)灼傷的急救處理(一)

常見化學(xué)灼傷的急救處理防止造成嚴(yán)重化學(xué)灼傷的最簡(jiǎn)單，可靠的方法就是立即用大量的水沖洗(切忌局部干擦)，然后用中和劑洗滌和濕敷。用中和劑的時(shí)間不宜過久，并且用清水沖洗掉中和劑，然后視病情予以適當(dāng)?shù)奶幚?。酸灼傷的急救處?磷酸，硝酸，硫酸等)立即用大量的水沖洗，再用5％的碳酸氫鈉溶液濕敷中和，然后再用清水沖洗。堿灼傷的急救處理(氫氧化鈉或鉀等)先用大量的水沖洗，再用2％的硼酸濕敷，然后再用清水沖洗。氫氟酸灼傷的化學(xué)處理先用大量的水沖洗，然后用5％的碳酸氫鈉溶液濕敷，再涂上甘油氧化鎂(2:1)糊劑或如意金黃散。第六章：平安本卷須知6.3化學(xué)灼傷的急救處理(二)酸堿化學(xué)品濺入眼內(nèi)的急救處理不要急于送醫(yī)院，在現(xiàn)場(chǎng)用大量的水進(jìn)行沖洗，也可將面部浸入水中，連續(xù)做睜眼和閉眼動(dòng)作，同時(shí)拉開眼皮并搖頭，使化學(xué)物質(zhì)充分稀釋和沖洗掉。注意：如遇電石，氧化鈣禁用水沖洗，必須用石蠟油或植物油清潔之。 根據(jù)化學(xué)品的性質(zhì)，酸灼傷選用3％的碳酸氫鈉溶液，