五金零件烤漆前处理原理及工艺介绍.doc

感谢此文编者的辛勤付出！五 金 烤 漆 前 处 理磷 化 工 序 作 用 及 目 的1.化学除油：清除工件表面的各种油污 被除物表面存在各种油污，如未洗净就涂装，则将对涂膜与被涂物的结合力产生有害影响，严重时膜能成片脱落。因此在涂装前被涂物表面必须仔细清除掉各种污物。 2.除锈：清除工件表面的各种氧化皮、锈迹。 金属的腐蚀产物（铁锈、氧化皮）、焊渣、砂、碱斑及水垢属于无机污垢，在涂装前如果不从被涂物表面清除上述污垢，不仅影响涂层的附着力、外观、耐蚀性，而且锈蚀在漆膜下继续蔓延。3.磷化 磷化膜具有多孔性，涂料可以渗入到这些孔隙中来提高涂层的附着力，磷化膜使金属表面由优良导体变为不良导体，抑制了微电池形成，有效地阻了涂层腐蚀。 4.表调：加快磷化速度，细化磷化结晶，增加磷化的结晶点。 5.黑色金属表面主要污物清除方法 污物类型 污物来源 对涂层的影响 清除方法 氧化皮 热加工（铸造热轧等）和热处理 氧化皮与涂膜一起脱落，结合牢而均的氧化皮在一般条件下使用对涂层影响不明显，但在高温条件下和在腐蚀介质中使用，被涂物在涂装时，氧化皮一定要清除。 机械式酸腐蚀 黄锈 在未保护的条件下使用和贮存 能促进腐蚀产物在涂层下蔓延，使涂层失去屏蔽性和不透湿性。在高温条件下能导致涂层和金属的早期损坏，松散的黄锈附着力差，能与涂膜一起脱落。 同上 矿物油、润滑油、动植物油脂 在储运过程中作为金属防锈，在机械加工过程中也采用 使绝大多数涂料的附着力严重下降，并影响它们的干燥，也使漆膜的硬度和光泽降低。 除油（用碱液或有机溶剂清洗） 碱和碱性盐 在热处理和机械加工过程中采用 使涂层易起泡并使漆膜与金属地界面破坏，附着力严重变差，尤其在高湿条件下引起涂层脱落。 用水和专用组份清洗 中性盐 在热处理中采用，在含盐量较大的硬水中冲洗，在专用溶液中处理后末洗净 在高温条件下易起泡，特别是在有磷化膜的情况下。 用专用溶液脱离子水或蒸馏水冲洗 酸（磷酸除外）和酸性盐 酸洗后清洗不良 在焊锡时采用酸性焊药 在涂层起泡，加速涂层在金属下的腐蚀。 用水和专用组份清洁 机械污物（砂泥土、灰尘等） 在生产、贮存和运输过程中（型砂、打磨灰等） 涂层外观差，污物剥落使涂层破坏，并使湿气易渗到漆膜下 用溶液和水清洗，用压缩空气吹净 铜、锡、铅和其它电位较高的金属 经铜模压延，镀锡、焊锡及其它 在高湿条件下能促进金属在漆膜下腐蚀，在很多情况下，使涂层的附着力变差。 腐蚀掉或打磨掉 旧漆和硬的有机涂层 在长期贮存时，采用的临时防锈涂料、返工件 使涂层外观、附着力变差 用有机溶剂、浓的碱液清洁，个别情况下打磨。 磷 化 机 理磷化 用磷酸式锰、锌、镉的正磷酸盐溶液处理金属工件，使在工件表面上形成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程叫金属的磷化处理。所生成的覆盖层（磷化膜）能提高抗蚀性和绝缘性，并能增加涂层的附着力。 磷化按照成膜的不同，可分为锌系和铁系，其中锌系又可分为锌锰、锌钙和锌系。按照使用温度的不同，可分为高温、中温、常（低）温，常（低）温磷化是当前的发展方向。 首先是磷酸的反应，不同的磷化体系有不同的反应机理及过程现象，可分如下几个步骤。 一代盐向二代盐或三代盐方向移动 Me(H2Po4)2-MeHPo4+H3Po4 3Me(H2Po4)2-MeHPo4+H3Po4 然后是铁在磷酸中溶解 Fc+2H+-Fe2+H2 （Me代表任意金属离子） 同时在溶液中还存在基体金属和一代金属盐直接反应 Fe+ Me(H2Po4)2-MeHPo4+FeHPo4+H2 Fe+ Me(H2Po4)2-MeFe(HPo4)2+H2 铁 系 磷 化 的 过 程铁系磷化的过程可用下面方程 4Fe+8NaH2Po4+4H2O+2O2 - 4Fe(H2Po4)2+8NaOH 上述反应中的磷酸亚铁一半被氧化成磷酸铁 2Fe(H2Po4)2+6NaOH+1/2O2 - 2Fe(OH)3+2NaH2Po4+2H2O 由于Fe(OH)3不稳定，干燥时转化为氧化物 2 Fe(OH)3 - Fe2O3+3H2O 4Fe+4NaH2Po4+3O2 - 2FePO4+Fe2O3+3Na2HPo4+3H2O 按照磷化的体系不同，其工艺流程也分为以下两个不同的流程。 锌系：化学除油（水洗）- 除锈 - 水洗（中和）- 表调 - 磷化 - 水洗 - 水洗 - 烘干 铁系：化学除油 - 水洗 - 除锈 - 水洗 - 磷化 - 水洗 - 烘干 磷 化 膜 缺 陷 及 改 进（磷化后不良缺陷，造成脱漆、生锈直接原因）磷化膜的缺陷原因及改进措施 缺陷 原因 措施 膜层发花 除油不净，酸洗不良，金属表面不均匀 彻底除油，严格酸洗时间，改善磷化前的表面状态。 膜层发黑 游离酸度过高，Fe2+过多。磷化前表面状态不好。 降低游离酸度，调整磷化液，降低Fe2+量。改善表面状态。 膜层不均匀，有花脸现象 槽液温度太低，Zn2+、H2Po4含量偏低游离酸度高，金属表面状态不好。 提高槽液温度，补充Zn2+、H2Po4降低游离酸度，改善表面状态。 膜层粗糙，膜薄或无磷化膜 游离酸度高，总酸度低，磷化温度低。 降低游离酸度，提高总酸度，提高槽液温度。 磷化膜粗糙发黄 游离酸度高，酸洗后清洗不良，磷化后清洗不良。 降低游离酸度，酸洗后清洗彻底，磷化后清洗干净。 结晶粗大 细化剂少，表面酸蚀过度，N03不足酸度比例失调。 补加细化剂如Ca2+，严格酸洗工艺，补充N03调整游离酸度和总酸比例。 白色沉淀 酸度高，磷化槽液温度高，磷化后清洗不好。 降低游离酸度，降低槽液温度，磷化后彻底清洗。 局部有光亮疤迹或锈蚀 氢气排除不好 调整工件在磷化液中的位置，使氢气便于排除。 水流痕状腐蚀 磷化后不及时清洗，磷化槽液温度高热水清洗工艺不当，烘干工艺不当。 磷化后及时彻底清洗，降低槽液温度，严格热水清洗工艺、烘干工艺。 表面浮灰多 游离酸度低，酸度比例失调，Fe2+偏了，细化剂偏低，难溶性盐类沉积物太多。 调整游离酸度及游离酸和总酸之比，控制Fe2+或更换槽液，补充Ca2+等细化剂，过滤槽液。 磷化膜发粘 Mn、Fe等硝酸盐在预烘炉内受溶剂蒸汔烘熏，生成锰铁为主的膜。 磷化后彻底水洗，减少烘炉蒸汽浓度，预烘温度不能过高。 磷化