磷化工艺及技巧

磷化工艺及技巧深圳雷邦磷化液工程部编辑摘要：磷化虽然只是一种单级工艺，但在磷化之前，需要对工件表面进行前处理，磷化之后需要进行水洗、钝化和干燥等处理，其整体工艺过程是否合理，对所形成磷化膜的性能有着至关重要的作用。一、磷化工艺磷化工艺设计是磷化的基础和先决条件，磷化处理工艺一般为：除油T热水洗T冷水洗T酸洗T冷水洗T磷化T冷水洗T钝化T冷水洗T去离子水洗T烘干具体工艺流程根据使用目的和磷化方法不同要求不一，见表1。为了使磷化膜结晶更细、更均匀致密，进行金属表面调整(简称表调)是行之有效的方法，其主要方法有轻度喷砂和抛丸等机械处理，酸洗和能产生表面吸附作用的表面调整剂。其中前两种是经济的常用方法。其主要作用是为了增加表面粗糙度，增强附着力，从而达到提高磷化膜质量的目的。由于磷化膜薄且多孔，耐蚀能力有限，所以利用钝化技进行弥补，常用的方法是在空气中进行氧化，质量更好的方法是用格酸盐进行浸泡处理。磷化后水洗的作用是去掉磷化膜表面吸附的可溶性盐，防止涂膜起泡，提高耐蚀性。要用千净的水进行冲洗，尤其是最后一道冲洗工序必须用去离子水。喷淋的方法水洗效果最好。水洗后的于燥不但为下道涂装做好准备，而且可尽快去除磷化膜中的结晶水，提高磷化膜的耐蚀性。最好采用烘干的方式，对于结构简单、要求不严的场合也可采用简单的自然于燥方式。表1磷化工艺流程使用目的工艺方法膜厚除油热水洗冷水洗喷砂酸洗冷水洗中和冷水洗磷化冷水洗钝化冷水洗干燥补充处理磷化设备防蛀浸泡厚寸寸寸AAA寸寸寸寸寸寸寸加热钢槽侧面抽风寸寸寸寸寸寸寸寸耐磨浸泡厚寸寸寸△A△寸寸寸△A寸寸加热钢槽侧面抽风寸寸寸△△寸寸涂料底层或工序间防蛀涂刷薄寸寸寸寸寸寸寸刷子涂料底层或冷变形加工浸泡薄或中等寸寸寸△△△△寸寸寸寸寸寸加热钢槽寸寸寸寸寸寸寸冷变形加工喷淋中等寸寸寸寸寸寸寸钢槽、泵槽、喷嘴注：1.”寸表示需要，“△”表示选用。钝化处理在70P0C的重格酸钾溶液(50-90g/L)中进行，处理时间10-15min。补充处理为磷化后24h内涂漆或涂防锈油。在磷化中，温度高，磷化膜厚，但温度过高，加大沉淀量，药液不稳定;磷酸浓度过高膜

层疏松，过低难以成膜;溶液中Fe2+飞作用是提高磷化膜厚度和耐蚀性，但含量过高会导致膜层疏松，Zn2+的作用是加快磷化速度，提高致密性，但含量过高会导致脆性大，晶粒粗;Mn2+的作用是提高硬度、结合力和耐蚀性，但含量过高，磷化膜影响膜的形成；no3-的作用是加快磷化速度，降低磷化温度，但含量过高会导致磷化膜粗而薄，易出现白点；no3-的作用是加快磷化速度，减少空隙，提高耐蚀性，但含量过高易出现白点。要注意掌握平衡。二、磷化方法实现磷化的方法较为常用的有浸渍、喷淋和涂刷法三种，但工业化生产常用浸渍和喷淋两种方法。所形成的磷化膜的性能、涂装后涂膜的耐蚀性能、设备维护等有所不同，见表2、表3。表2磷化方法对磷化膜性能的影响项目磷化方法浸渍磷化喷淋磷化膜重/（g/m2）晶核尺寸结晶形状结晶重金属含量/（mg/m2）耐碱性耐水二次附着性耐疙形腐蚀性镀锌板适应性2〜3<10核状、棒状10~50优良较好较好1~2i0一30针状0A'1;良一般一般一般表3浸溃法和喷淋法的工艺特点项目浸渍法喷淋法设备结构较简单较复杂设备制造较容易较难设备维护易难对工件的机械力小大磷化液管理变化小变化较大对复杂工件的处理所有面均能接受溶液处理内腔和屏蔽处喷射不到」处理液槽体积较大较小所需工艺时间较长较短生产线长度较长较短工作液热量损失小大磷化膜的用途所得磷化膜可适用各种使用目的磷化膜一般用于涂装基底或工序前防锈对磷化液的适用性各种温度都可以采用一般用于中、低温度的磷化液对生产量的适用性小批量大批量对磷化工件的适用性适合于中、小工具和任何形状的工件处理适合于大表面和形状不复杂的工件及无封闭内腔的工件1.浸渍磷化的特点和流程浸渍磷化处理，按照工艺流程，将工件顺序浸人磷化液槽中进行处理，大型工件可用吊挂方式，小件用篮筐盛装。它是一种最早采用的磷化方式，但目前应用最广。其优点是磷化槽液可以达到的地方均能进行处理，即适合于各形状和结构的工件，设备维护工作量小，槽液浪费少，日常管理简单。其缺点是没有喷淋工艺那样的机械冲刷的辅助作用，处理速度相对较慢，处理时间相对较长，特别是连续悬挂输送工件时，除了工件在槽中处理的时间短，还有工件空走时间、上槽下槽时间等，设备投资大，占地面积多，形成磷化膜结晶比较粗糙，磷化液浓度比较高。典型工艺流程：除油f热水洗f冷水洗f酸洗f冷水洗f无油锈工件f表面调整f磷化f冷水洗f新鲜去离子水洗f钝化f冷水洗f去离子水洗f烘干除油f热水洗f冷水洗f酸洗f冷水洗f无油锈工件f表面调整f磷化f冷水洗f新鲜去离子水洗f烘干除油f热水洗f冷水洗f酸洗f冷水洗f无油锈工件f磷化f冷水洗f新鲜去离子水洗f烘干脱脂…水洗f磷化f冷水洗f新鲜去离子水洗f钝化f烘干无油锈工件…磷化f冷水洗f烘干脱脂磷化f水洗f烘干喷淋磷化的特点和流程喷淋磷化是按工艺流程，将工件传递到处理位置，用泵将磷化液加压，并以0.1-0.2MPa的压力将磷化液形成雾状，喷淋在工件表面，从而达到磷化的一种处理方式。广泛用于家用电器、汽车处理等。其优点是具有喷射力冲刷和溶液更新作用，一般处理时间短，只需要1-2min，磷化膜结晶相对比较致密、膜薄，设备尺寸小，占地少，可以自动控制，槽液浓度较低。其缺点是只适用于有油无锈的工件或几何形状简单的饭金件，对于几何形状复杂或有封闭内腔的工件，不易处理。设备维护量大，磷化液消耗较大，对于有锈工件一般不适用。典型工艺流程：无油锈工件…表面调整f磷化f冷水洗f新鲜去离子水洗一钝化f烘干无油锈工件…表面调整f磷化f冷水洗f新鲜去离子水洗f烘干无油锈工件…磷化f冷水洗f新鲜去离子水洗f烘干无油锈工件…脱脂磷化f水洗f新鲜去离子水洗f钝化f烘干无油锈工件…冷水洗f磷化f水洗f烘干涂刷磷化的特点和流程涂刷磷化是直接将磷化液（或多合一综合性处理液）通过手工刷涂在工件表面上，而达到磷化目的的一种处理方式，一般用在不宜采用浸渍处理或喷淋处理的大型钢铁构件或局部磷化，或没有磷化设备的厂家。设备投资极少，适应性强，操作方便，但对于不易涂刷的部位不适用，人为因素影响大，劳动强度大，易造成残液的加速腐蚀。典型工艺流程：涂刷脱脂…冲洗f涂刷除锈f清洗f涂刷磷化f烘干涂刷脱脂…冲洗f涂刷磷化f烘干预脱脂除锈f涂刷脱脂除锈磷化f烘干喷浸结合磷化的特点和流程喷浸结合是将工件先喷淋，然后人槽浸渍，出槽后再喷淋。所有的浸渍喷淋均采用同一槽内的槽液的一种磷化方式。在发达国家汽车车身的磷化已大部采用此种方式。既保留了