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      酸洗磷化設備

      酸洗磷化設備

      酸洗磷化工藝流程

      酸洗磷化工藝流程:一、磷化前的預處理

      一般情況下, 磷化處理要求工件表面應是潔凈的金屬表面(二合一、三合一、四合一例外)。工件在磷化前必須進行除油脂、銹蝕物、氧化皮以及表面調整等預處理。特別是涂漆前打底用磷化還要求作表面調整,使金屬表面具備一定的"活性",才能獲得均勻、細致、密實的磷化膜,達到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量磷化膜的基礎。

      1 除油脂

      除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。包括機械法、化學法兩類。機械法主要是:手工擦刷、噴砂拋丸、火焰灼燒等?;瘜W法主要:溶劑清洗、酸性清洗劑清洗、強堿液清洗,低堿性清洗劑清洗。以下介紹化學法除油脂工藝。

      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。最常見的是采用三氯乙烷、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,對各類油及脂的去除效果都非常好。在氯代烴中加入一定的乳化液,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,溶劑蒸汽和乳液除油脂方法現在已經很少使用了。

      1.2 酸性清洗劑清洗

      酸性清洗劑除油脂是一種應用非常廣泛的方法。它利用表面活性劑的乳化、潤濕、滲透原理,并借助于酸腐蝕金屬產生氫氣的機械剝離作用,達到除油脂的目的。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。酸性清洗劑主要由表面活性劑(如OP類非離子型活性劑、陰離子磺酸鈉型)、普通無機酸、緩蝕劑三大部分組成。由于它兼備有除銹與除油脂雙重功能,人們習慣稱之為"二合一"處理液。

      鹽酸、硫酸酸基的清洗劑應用最為廣泛,成本低,效率較高。但酸洗殘留的Cl-、SO42-對工件的后腐蝕危害很大。而磷酸酸基沒有腐蝕物殘留的隱患,但磷酸成本較高,清洗效率低些。對于鋅件,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。

      1.3強堿液清洗

      強堿液除油脂是一種傳統的有效方法。它是利用強堿對植物油的皂化反應,形成溶于水的皂化物達到除油脂的目的。純粹的強堿液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉礦物油脂。因此人們通過在強堿液中加入表面活性劑,一般是磺酸類陰離子活性劑,利用表面活性劑的乳化作用達到除礦物油的目的。強堿液除油脂的使用溫度都較高,通?!?0℃。常用強堿液工藝如下:

      處理溫度 >80℃
      處理時間 5~20min
      處理方式 浸泡、噴淋均可

      強堿液除油脂需要較高溫度,能耗大,對設備腐蝕性也大,并且材料成本并不算低,因此這種方法的應用正逐步減少。

      1.4低堿性清洗液清洗

      低堿性清洗液是當前應用最為廣泛的一類除油脂劑。它的堿性低,一般pH值為9~12。對設備腐蝕較小,對工件表面狀態破壞小,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,除油脂效果特別好。低堿性清洗劑主要由無機低堿性助劑、表面活性劑、消泡劑等組成。無機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??煞乐姑撓聛淼挠椭匦挛皆诠ぜ砻?。表面活性劑主要采用非離子型與陰離子型,一般是聚氯乙烯OP類和磺酸鹽型,它在除油脂過程中起主要的作用。在有特殊要求時還需要加入一些其它添加物,如噴淋時需要加入消泡劑,有時還加入表面調整劑,起到脫脂、表調雙重功能。一般常用的低堿性清洗液工藝如下:

      浸泡型 噴淋型
      處理溫度 常溫~80℃
      處理時間 5~20min

      浸泡型清洗劑主要應注意的是表面活性劑的濁點問題,當處理溫度高于濁點時,表面活性劑析出上浮,使之失去脫脂能力,一般加入陰離子型活性劑即可解決。噴淋型清洗劑應加入足夠的消泡劑,在噴淋時不產生泡沫尤為重要。鋁件、鋅件清洗時,必須考慮到它們在堿性條件下的腐蝕問題,一般宜用接近中性的清洗劑。

      酸洗磷化工藝流程二、酸洗

      酸洗除銹、除氧化皮的方法是工業領域應用最為廣泛的方法。利用酸對氧化物溶解以及腐蝕產生氫氣的機械剝離作用達到除銹和除氧化皮的目的。酸洗中使用最為常見的是鹽酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗時產生有毒的二氧化氮氣體,一般很少應用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用,不宜超過45℃,使用濃度10% ~45%,還應加入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50~80℃,使用濃度10%~25%。磷酸酸洗的優點是不會產生腐蝕性殘留物(鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會有少會有Cl-、SO42-殘留),比較安全,但磷酸的缺點是成本較高,酸洗速度較慢,一般使用濃度10% ~40%,處理溫度可常溫到80℃。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。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。

      在酸洗除銹除氧化皮槽液中,必須加入適量的緩蝕劑。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,緩蝕劑的選擇應特別小心,因為某些緩蝕劑抑制二個氫原子變為氫分子的反應,即:2[H]→H2↑,使金屬表面氫原子的濃度提高,增強了"氫脆"傾向。因此必須查閱有關腐蝕數據手冊,或做"氫脆"試驗,避免選用危險的緩蝕劑。

      酸洗磷化工藝流程三、表面調整

      表面調整的目的,是促使磷化形成晶粒細致密實的磷化膜,以及提高磷化速度。表面調整劑主要有兩類,一種是酸性表調劑,如草酸。另一種是膠體鈦。兩者的應用都非常普及,前者還兼備有除輕銹(工件運行過程中形成的"水銹"及"風銹")的作用。在磷化前處理工藝中,是否選用表面調整工序和選用那一種表調劑都是由工藝與磷化膜的要求來決定的。

      一般原則是:涂漆前打底磷化、快速低溫磷化需要表調。如果工件在進入磷化槽時,已經二次生銹,最好采用酸性表調,但酸性表調只適合于≥50℃的中溫磷化。一般中溫鋅鈣系磷化不表調也行。

      磷化前預處理工藝是:
      除油脂--水洗--酸洗--水洗--中和--表調--磷化
      除油除銹"二合一"--水洗--中和--表調--磷化
      除油脂--水洗--表調--磷化
      中和一般就是0.2%~1.0%純堿水溶液。在有些工藝中對重油脂工件,還增加預除油脂工序。

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